Publication

Band alignments and defect levels in Si-HfO2 gate stacks: Oxygen vacancy and Fermi-level pinning

Alfredo Pasquarello
2008
Journal Articles

Résumé

The determination of band alignments and defect levels is demonstrated for the technologically relevant Si-SiO2-HfO2 gate stack. The proposed scheme, which combines first-principles molecular dynamics for model generation and hybrid density functionals for electronic-structure calculations, yields band offsets in close agreement with experiment. Charge transition and pinning levels associated with oxygen vacancies are aligned with respect to the silicon band edges. The vacancies are shown to preferentially reside in the amorphous transition layer, consistent with experimental observations of Fermi-level pinning.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/040814e5-3e40-4a25-bc43-524700abc16d

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Metal–semiconductor junction

In solid-state physics, a metal–semiconductor (M–S) junction is a type of electrical junction in which a metal comes in close contact with a semiconductor material. It is the oldest practical semiconductor device. M–S junctions can either be rectifying or non-rectifying. The rectifying metal–semiconductor junction forms a Schottky barrier, making a device known as a Schottky diode, while the non-rectifying junction is called an ohmic contact.

Théorie des bandes

redresse=1.5|vignette|Représentation schématique des bandes d'énergie d'un solide. représente le niveau de Fermi. thumb|upright=1.5|Animation sur le point de vue quantique sur les métaux et isolants liée à la théorie des bandes En physique de l'état solide, la théorie des bandes est une modélisation des valeurs d'énergie que peuvent prendre les électrons d'un solide à l'intérieur de celui-ci. De façon générale, ces électrons n'ont la possibilité de prendre que des valeurs d'énergie comprises dans certains intervalles, lesquels sont séparés par des bandes d'énergie interdites (ou bandes interdites).

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