文档介绍：硕士学位论文应力对体硅和硅纳米线特性影响的论文题目第一性原理研究研究生姓名李有忠指导教师姓名毛凌锋专业名称微电子学与固体电子学研究方向半导体器件物理和器件模型论文提交日期2013年4月应力对体硅和硅纳米线特性影响的第一性原理研究中文摘要应力对体硅和硅纳米线特性影响的第一性原理研究中文摘要鉴于应变硅技术在当今集成电路领域的广泛应用,本论文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算集中研究了应力对体硅和硅纳米线物理、电学特性的影响。首先,我们计算了体硅在静水压、双轴应力和单轴应力下的能带结构、导带底能量分裂和带隙值。根据能带结构,我们得到电子和空穴的有效质量,进而求得电子和空穴的电导率有效质量。结果表明静水压对电子电导率有效质量影响最大,对空穴电导率有效质量影响却最小。其次,通过带隙和有效质量的改变,我们分析了应力对带-带隧穿的影响。相比于有效质量的变化,带-带隧穿产生率对带隙的变化更为敏感。并且,双轴应力和单轴应力对带-带隧穿的影响大于静水压。最后,我们计算了单向应变的硅纳米线在多组偏压下的器件态密度、透射系数以及电流-电压特性。结果表明,应变对透射系数的影响较偏压的小。此外,当系统两端所加偏压较大时,压应力使流过硅纳米线的电流增加,而张应力使之呈减小趋势。关键词:应变硅,第一性原理,有效质量,带-带隧穿,传输特性,ATK作者:李有忠指导老师:毛凌锋IAbstractImpactoftheStressonBulkSiliconandSiliconNanowireBasedonFirst-PrincipleCalculationImpactoftheStressonBulkSiliconandSiliconNanowireBasedonFirst-PrincipleCalculationAbstractForthestrainedsilicontechnologyiswidelyusedinintegratedcircuits,westudiedthephysicsandelectricalpropertiesofbulksilicon,aswellassiliconnanowireunderstressbythefirst-principlescalculation,whichisbasedonthedensityfunctionaltheory(DFT).Firstly,wecalculatedthebandstructures,theenergysplittingatbottomofconductionbandandtheband-gapsofbulksiliconunderhydrostatic,,weobtainedtheeffectivemassofelectronsandholes,,wefoundthathydrostaticstresshasthemajorityeffectonelectronconductivityeffectivemass,,fromthechangesoftheband-gapandeffectivemass,weanalyzedtheeffectsofdifferentstressonband-to-paredwiththechangeoftheeffectivemass,band-to-bandtunnelingrateismoresensitivetoband-,thebiaxialanduniaxialstressonband-to-,wecalculatedthedevicedensityofstates,thetransmissionsandtheI-,pressivest