Tính chất vận chuyển của màng composite nanocrystal p-type Silicon–Metal Silicide

Journal of Electronic Materials - Tập 44 - Trang 2074-2079 - 2015
Yuji Ohishi1, Yoshinobu Miyazaki1, Hiroaki Muta1, Ken Kurosaki1, Shinsuke Yamanaka1,2, Noriyuki Uchida3, Tetsuya Tada3
1Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita, Japan
2Research Institute of Nuclear Engineering, University of Fukui, Tsuruga, Japan
3Nanoelectronics Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Tsukuba, Japan

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tổng hợp các màng composite p-type bao gồm các nanocrystal Si–silicide nickel và Si–silicide molybdenum, đồng thời đo sự phụ thuộc của các tính chất điện trở vào nhiệt độ. Để đánh giá chiều cao rào tiềm năng ở biên grain, chúng tôi đã phát triển một mô hình lý thuyết với sự xem xét ảnh hưởng của các tạp chất được ion hóa, phonon acoustic và các biên grain. Chiều cao rào tiềm năng đủ thấp để không ảnh hưởng đáng kể đến vận chuyển mang điện trong màng composite Si–silicide nickel. Vận chuyển mang điện trong màng composite Si–silicide molybdenum lại bị ảnh hưởng bởi một cơ chế tán xạ không được đưa vào mô hình này. Do đó, kim loại chuyển tiếp ảnh hưởng đáng kể đến vận chuyển mang điện và các tính chất nhiệt điện của các màng composite nanocrystal Si–metal silicide.

Từ khóa

#nanocomposite #p-type #Si–nickel silicide #Si–molybdenum silicide #vận chuyển mang điện #tính chất nhiệt điện

Tài liệu tham khảo

G.J. Snyder and E.S. Toberer, Nat. Mater. 7, 105 (2008). L.E. Bell, Science 321, 1457 (2008). D.M. Rowe, CRC Handbook of Thermoelectrics (Boca Raton, FL: CRC, 1995). H.R. Shanks, P.D. Maycock, P.H. Sidles, and G.C. Danielson, Phys. Rev. 130, 1743 (1963). S.K. Bux, R.G. Blair, P.K. Gogna, H. Lee, G. Chen, M.S. Dresselhaus, R.B. Kaner, and J.-P. Fleurial, Adv. Funct. Mater. 19, 2445 (2009). G. Schierning, R. Theissmann, N. Stein, N. Petermann, A. Becker, M. Engenhorst, V. Kessler, M. Geller, A. Beckel, H. Wiggers, and R. Schmechel, J. Appl. Phys. 110, 113515 (2011). Y. Ohishi, K. Kurosaki, T. Suzuki, H. Muta, S. Yamanaka, N. Uchida, T. Tada, and T. Kanayama, Thin Solid Films 534, 238 (2013). N. Uchida, Y. Ohishi, K. Kurosaki, T. Suzuki, H. Muta, S. Yamanaka, T. Tada, and T. Kanayama, MRS Proc 1456, (2013). N. Uchida, T. Tada, Y. Ohishi, Y. Miyazaki, K. Kurosaki, and S. Yamanaka, J. Appl. Phys. 114, 134311 (2013). A.J. Minnich, M.S. Dresselhaus, Z.F. Ren, and G. Chen, Energy Environ. Sci. 2, 466 (2009). M. Lundstrom, Fundamentals of Carrier Transport, 2nd ed. (Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2000). Y. Kajikawa, J. Appl. Phys. 112, 123713 (2012). K. Kishimoto, M. Tsukamoto, and T. Koyanagi, J. Appl. Phys. 92, 5331 (2002). E.G. Colgan, M. Mäenpää, M. Finetti, and M-A. Nicolet, J. Electron. Mater 12, 413 (1983). O. Thomas, J.P. Senateur, R. Madar, O. Laborde, and E. Rosencher, Solid State Commun. 55, 629 (1985). T. Yamada and H. Yamane, Intermet. 19, 908 (2011). G. Masetti, M. Severi, and S. Solmi, IEEE Trans. Elecron Devices 30, 764 (1983). C.H. Ling, J.H. Fisher, and J.C. Anderson, Thin Solid Films 14, 267 (1972). M. Yoshida and K. Saito, Jpn. J. Appl. Phys. 6, 573 (1967).