解析双稳态肖特基二极管的设计

Posted 2021-01-22 lishenxin

 

　　肖特基二极管是将P型半导体或者N型半导体与金属表面衬体交互作用，并最终形成稳定结构，可分为物理吸附类型与化学吸附类型。肖特基二极管由于其独特的微观结构而具有整流效应，被广泛应用于传感器、分子开关、集成电路等诸多电子器件中。现如今，如何降低肖特基高度而且同时又能保持分子的完整性，成为设计高效肖特基二极管的难点。因此目前急需设计开发出将物理吸附和化学吸附结合在一起，使其拥有双重优点的肖特基二极管。ADT分子吸附在铜表面的双稳态在实验上得到了印证，而且被应用于分子开关中，并取得了很好的效应。与传统有机分子相比，其具有较深的HOMO能级，因此其电离能更大，暴露在空气中时，其具有的抗氧化性更高。文献PHYSICALREVIEWB79,165306(2009)讲述了一种将F4TCNQ吸附在Cu，Ag，Au表面上的肖特基二极管设计方法，其所得到的肖特基高度较大，且其吸附类型为化学吸附，分子变形较大，使得结构的完整性得到了破坏；文献NewJournalofPhysics11(2009)053010(21pp)讲述了将PTCDA吸附在Ag表面上的设计方法，其吸附类型为物理吸附，虽然保持了结构的完整性，但是其肖特基高度较大，性能较差。我们设计的双稳态的方法，可以将两者结合起来，既能保持完整性，又能具有较小的导通电压。

       

　　针对现有技术的不足，本专利技术提供一种具有双稳态的肖特基二极管设计方法，能够解决正向导通电压高，分子结构变形的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术

　　一种具有双稳态结构的肖特基二极管设计方法，其特征在于，所述设计方法至少包括以下步骤：(1)从铜体相中得到纯净的8×4×5的Cu(111)表面，对其结构进行优化得到其晶格常数和费米能级大小；(2)构建出ADT分子，对其结构进行优化，得到其禁带宽；(3)再将优化后的ADT分子吸附在优化后的Cu(111)面不同位置上，再分别对其结构进行优化；(4)检查其结果，并且找出能够稳定存在的结构；(5)计算该稳定存在结构的界面偶极矩，确定其肖特基高度。

       

　　1.一种具有双稳态结构的肖特基二极管设计方法，其特征在于，所述设计方法至少包括以下步骤：(1)从铜体相中得到纯净的8×4×5的Cu(111)表面，对其结构进行优化得到其晶格常数和费米能级大小；(2)构建出ADT分子，对其结构进行优化，得到其禁带宽；(3)再将优化后的ADT分子吸附在优化后的Cu(111)面不同位置上，再分别对其结构进行优化；(4)检查其结果，并且找出能够稳定存在的结构；(5)计算该稳定存在结构的界面偶极矩，确定其肖特基高度。2.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于，从铜体相中得到纯净的Cu(111)表面的方法如下：利用MaterialsStudio软件，导入铜单胞结构，将其晶面指数改为(111)，并且建立8×4×5的超胞，加入的真空层将其导出