Pusvadītāju nanovadu matricu elektrovadāmība

Abstract

Tālākai integrālo shēmu attīstīšanai nepieciešamas revolucionāras izmaiņas gan tehnoloģijās, gan materiālos, gan arī ierīču jaunu darbības principu izmantošanā. Nanotehnoloģijas samazinās izpildelementu izmērus, ražošanas operāciju skaitu un materiālu patēriņu, nodrošinās precīzu darbojošos un savienojošo elementu pozicionēšanu, tā daudzkārtīgi samazinot tehnoloģiskos soļus. Anodizētu alumīnija oksīdu porās, tās pildot ar dažādiem materiāliem, var izveidot nanovadus un nanocaurulītes ar noteiktām īpašībām, iegūstot šo elementu matricas ar blīvumu 10^8-10^15 m^-2, kuras nākotnē varētu izmantot, piemēram, integrālo shēmu ražošanai. Darbā pētītā ar bora dopētu Si nanovadu matricas elektrovadāmība. Izstrādāta metodika kontaktu veidošanai, salīdzināts vadāmības raksturs nanovadiem ar dažādiem izmēriem, noteiktas aktivācijas enerģijas temperatūru intervālā 50-300 K. No aktivācijas enerģijas mērījumiem novērtēts bora piemaisījumu daudzumu paraugā: 10251027 atomi/m^3. Nanovadu zemā īpatnējā pretestība var tikt izskaidrota ar nepietiekoši labu pildīšanas efektivitāti un kvalitāti, kā arī lādiņu nesēju izkliedi uz robežvirsmas. Darbā izstrādātās metodiskas instrukcijas tiks izmantotas tālākai nanostrukturētu materiālu pētīšanai. Rezultātiem ir būtiska nozīme topošo nanoelektronisko ierīču veidošanai, kā arī vielas membrānas materiālā sintēzes optimizācijai, poru pildīšanas un nanovadu dopēšanas efektivitātes uzlabošanai, kvalitātes kontrolēšanai.

For further integrated circuit development revolutionary changes are necessary in technologies both in materials and in new operation principles of devices. Nanotehnologies will miniaturize actuator component, reduce production operations and a material consumption, they will provide operating and connecting elements accurate positions, thus decreasing the technological steps. In the pores of the anodised aluminium oxide filled with various materials, nanowires and nanotubes with definite properties can be created in matrices of element density of 10^8-10^15 m^-2 which in the future can be used, for example, for manufacturing the integrated circuit. Electroconductivity of silicon nanowires doped with boron within anodised aluminium oxide arrays was explored in this work. A method of contacts formation was developed, electroconductivity for nanowires of different sizes was compared, activation energy was specified in the temperature interval 50-300 K. From activation energy measurment boron concentration was estimated in the samples to be equal to 10^25-10^27 atoms/m3. High resistivity of nanowire was explained with an insufficiently good synthesis efficiency and quality. Methodical instructions will be useful for further research of nanostructured materials. The result of the investigation has great importance for creation of nanoelectronic devices, as well as for the membrane material synthesis optimisation, synthesis and improvement of nanowire doping efficiency and for the quality control.