《半導體納米結構的載流子空間分布》是依託清華大學，由吳健擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：半導體納米結構的載流子空間分布
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：吳健
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題將從半導體器納米結構中載流子空間分布的角度，探討量子效應對於載流子輸運特性的影響，探索提高半導體器件性能的新途徑。將利用從量子力學基本原理出發的多種理論分析手段結合有效的物理模型的計算模擬，深入探討幾何修飾、化學修飾、尺寸效應、邊界效應等對載流子空間分布和輸運性質的影響。具體地，將利用第一原理方法計算以矽薄膜為基礎的半導體納米材料，模擬納米結構和材料表面重構和弛豫，總結相應的特徵與納米尺度之間的內稟關係；綜合系統的電子結構、電荷分布、波函式特性，明確表征半導體納米器件中載流子空間分布的合適的物理量;通過構造典型系統，分別研究幾何修飾、化學修飾、尺寸效應、邊界效應等對於載流子空間分布的影響，並分析其作用機理；在此基礎上，設計半導體納米結構，實現載流子空間分布的限制及調製摻雜，結合第一性原理的電子輸運計算研究這些納米結構在外場下的電子輸運特徵，計算電導性能和I-V特徵曲線。
結題摘要
本課題從半導體器納米結構中載流子空間分布的角度，探討了量子效應對於載流子輸運特性的影響，探索了提高半導體器件性能的新途徑。利用從量子力學基本原理出發的多種理論分析手段結合有效的物理模型的計算模擬，深入探討幾何修飾、化學修飾、尺寸效應、邊界效應等對載流子空間分布和輸運性質的影響。具體地，利用第一原理方法計算了若干矽基半導體納米材料，得到了一維矽應變超晶格的電子相圖；展示了鉍(111)薄膜的非平庸拓撲特性和碲(111)薄膜的拓撲和電子相變；系統研究了插層過渡金屬對於SiC(0001)襯底上生長的石墨片體系電子性質的影響；提出通過對矽薄膜表面進行納米級刻蝕修飾，實現載流子空間分布的限制及調製摻雜，來大幅度降低雜質散射的強度。
