Lateral Field Effect Devices for Room Temperature Silicon Nanoelectronics

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorAhopelto, Jouni
dc.contributor.authorPursula, Eeva
dc.contributor.departmentTeknillisen fysiikan ja matematiikan osastofi
dc.contributor.schoolTeknillinen korkeakoulufi
dc.contributor.schoolHelsinki University of Technologyen
dc.contributor.supervisorSaarinen, Kimmo
dc.date.accessioned2020-12-04T19:18:39Z
dc.date.available2020-12-04T19:18:39Z
dc.date.issued2005
dc.description.abstractHuoneenlämpötilassa toimiville nanokomponenteille kehitettiin SOI-kiekkoihin perustuva valmistusprosessi. Pohjana käytettiin aikaisemmin kehitettyä IC-prosessia. Komponentit kuvioitiin elektronisuihkulitografialla, jota seuraavassa Cl2-plasmaetsauksessa käytettiin SiO2-kovamaskia pystysuorien seinämien aikaansaamiseksi 50 nm leveisiin rakoihin. Komponentit perustuvat MOSFETin toimintaan. Hilajännite muokkaa kanavan vyörakennetta joko sallien tai estäen komponentin läpi kulkevan virran. Komponenttigeometriasta johtuen virtaa ei kulje ilman hilajännitettä, joten pn-liitoksia ei tarvita. Transistorien (FET) lisäksi valmistettiin ohueen SOI kerrokseen etsattuun epäsymmetriseen kanavaan perustuvia nanokytkimiä (SSD, nielujännite toimii myös hilajännitteenä), joiden I-V-käyrä on vastaavanlainen kuin diodilla. Näitä komponentteja käyttäen valmistettiin mittausten ja simulaatioiden pohjalta loogisia portteja. Etuna perinteisiin piireihin nähden on, ettei yksittäisten komponenttien välisiin kytkentöihin tarvita ylempien kerrosten kautta kulkevia langoituksia. Tutkittiin piin seostuksen ja komponenttigeometrian muutosten vaikutuksia komponenttien virta-jännite-käyttäytymiseen. Komponenttien ominaisuuksia parannettiin seostuksen avulla. Seostusatomien käyttäytyminen Si-SiO2-rajapinnalla pienentää kanava-alueen efektiivistä seostusta. Tämä lisää kanavan vastusta kuljetuksen perustuessa aukkojen liikkeeseen, mikä parantaa kanavan jänniteohjausta. Työn perusteella sivusuuntaiseen kenttävaikutukseen perustuvia kapeakanavaisia (noin 50 nm) ja noin 1 µm pituisia komponentteja voidaan käyttää diodeina ja transistoreina huoneenlämpötilassa. Myös niiden käyttö monimutkaisempien tiedonkäsittely-yksiköiden rakentamiseen vaikuttaa mahdolliselta.fi
dc.format.extentiv + 72 s. + liitt. 6
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/92545
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2020120451380
dc.language.isoenen
dc.programme.majorFysiikkafi
dc.programme.mcodeTfy-3fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.subject.keywordSSDen
dc.subject.keywordSSDfi
dc.subject.keywordfield effect devicesen
dc.subject.keywordkenttävaikutuskomponentitfi
dc.subject.keywordnanoelectronicsen
dc.subject.keywordnanoelektroniikkafi
dc.titleLateral Field Effect Devices for Room Temperature Silicon Nanoelectronicsen
dc.titleSivusuuntaiseen kenttävaikutukseen perustuvat piipohjaiset huoneenlämpötilan nanoelektroniikkakomponentitfi
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_41141
local.aalto.idinssi28754
local.aalto.openaccessno

Files