Tóm tắt luận án Tiến sĩ Vật lý: Hiện tượng vận chuyển điện tử trong các cấu trúc nano bán dẫn dựa trên vật liệu phân cực AlGaN/GaN và Penta-Graphene nanoribbon

Mục tiêu của đề tài "Hiện tượng vận chuyển điện tử trong các cấu trúc nano bán dẫn dựa trên vật liệu phân cực AlGaN/GaN và Penta-Graphene nanoribbon" là nghiên cứu các hiện tượng vận chuyển điện tử trong các cấu trúc nano bán dẫn dựa trên các vật liệu AlGaN/GaN và penta-graphene nanoribbon.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt luận án Tiến sĩ Vật lý: Hiện tượng vận chuyển điện tử trong các cấu trúc nano bán dẫn dựa trên vật liệu phân cực AlGaN/GaN và Penta-Graphene nanoribbonBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ……..….***………… PHẠM THỊ BÍCH THẢO HIỆN TƯỢNG VẬN CHUYỂN ĐIỆN TỬ TRONG CÁC CẤU TRÚC NANO BÁN DẪN DỰA TRÊN VẬT LIỆU PHÂN CỰC AlGaN/GaN VÀ PENTA-GRAPHENE NANORIBBON Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán Mã số: 9 44 01 03 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Hà Nội – 2020Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt NamNgười hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Nguyễn Thành TiênNgười hướng dẫn khoa học 2: GS.TS. Đoàn Nhật QuangPhản biện 1: PGS.TS. Đinh Văn TrungPhản biện 2: GS.TS. Đào Tiến KhoaPhản biện 3: TS. Phạm Ngọc ĐồngLuận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp tạiHọc viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Côngnghệ Việt Nam vào hồi … giờ …’, ngày … tháng … năm 20….Có thể tìm hiểu luận án tại:- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ- Thư viện Quốc gia Việt Nam 1Ph¦n mð ¦u Trong thíi ¤i ngy nay, cæng ngh» b¡n d¨n l mët trong nhúng l¾nh vücquan trång v câ £nh h÷ðng nh§t ¸n sü ph¡t triºn cõa khoa håc - cængngh». Cæng ngh» b¡n d¨n l n·n t£ng cõa x¢ hëi thæng tin, ¢ v ang thóc©y x¢ hëi loi ng÷íi ti¸n l¶n vîi nhúng sü thay êi trong s£n xu§t, sinhho¤t, giao ti¸p v thªm ch½ trong c£ suy ngh¾. Trong cæng ngh» b¡n d¨n, vªtli»u b¡n d¨n âng mët vai trá quan trång. Transistor ¦u ti¶n ÷ñc ph¡tminh vo n«m 1947 düa tr¶n ch§t b¡n d¨n gecmani (Ge) vîi ë rëng vòngc§m ð nhi»t ë pháng l 0.66 eV. M¤ch t½ch hñp ¦u ti¶n ra íi vo n«m1958, m¤ch t½ch hñp khèi xu§t hi»n vo n«m 1961 sû döng gecmani v silic(Si) vîi ë rëng vòng c§m ð nhi»t ë pháng 1.12 eV. Tø n«m 1965, silic trðthnh vªt li»u ch½nh cho c¡c m¤ch t½ch hñp b¡n d¨n. Hi»n nay, ph¦n lîn c¡cngnh cæng nghi»p b¡n d¨n, m¤ch t½ch hñp ho°c pin quang i»n v¨n düatr¶n silic. Silic v gecmani th÷íng ÷ñc gåi c¡c ch§t b¡n d¨n th¸ h» ¦u. C¡c ch§tb¡n d¨n th¸ h» thù hai bao gçm gallium arsenide (GaAs, ë rëng vòng c§mð nhi»t ë pháng l 1.42 eV) v indium phosphide (InP, ë rëng vòng c§mð nhi»t ë pháng 1.35 eV) ÷ñc giîi thi»u vo nhúng n«m 1970. B¡n d¨nth¸ h» thù hai chõ y¸u ÷ñc ùng döng trong c¡c thi¸t bà tèc ë cao, thi¸tbà n«ng l÷ñng vi sâng v m¤ch t½ch hñp. Ngoi ë rëng vòng c§m lîn hìn,GaAs câ ë linh ëng i»n tû cao g§p s¡u l¦n v vªn tèc træi b¢o háa lînhìn hai l¦n so vîi silic. Do â, c¡c thi¸t bà sû döng GaAs phò hñp cho c¡cho¤t ëng t¦n sè cao. Ngoi ra, transistor hi»u ùng tr÷íng düa tr¶n GaAscông câ nhúng ÷u iºm nh÷ ë nhi¹u th§p, hi»u su§t cao,. . . Tuy nhi¶n,GaAs câ ë d¨n nhi»t v hi»u i»n th¸ ¡nh thõng k²m hìn so vîi c¡c ch§tb¡n d¨n nh÷ GaN v SiC, d¨n ¸n h¤n ch¸ v· cæng su§t. Cuèi th¸ k XX, c¡c ch§t b¡n d¨n th¸ h» thù ba (ë rëng vòng c§m rëng)nh÷ gallium nitride (GaN, ë rëng vòng c§m ð nhi»t ë pháng l 3.45 eV)v silicon carbide (SiC, ë rëng vòng c§m ð nhi»t ë pháng 3.25 eV cho4H-SiC) thº hi»n nhúng t½nh n«ng v÷ñt trëi, thu hót ÷ñc nhi·u sü quant¥m. B¡n d¨n nitride nhâm III bao gçm GaN, InN, AlN v c§u tróc dà ch§tcõa chóng câ thº ÷ñc ùng döng rëng r¢i cho c¡c thi¸t bà i»n tû v quang 2i»n tû. C¡c c§u tróc ny câ ë rëng vòng c§m tø vòng hçng ngo¤i g¦n (0.7eV, InN) ¸n ¸n vòng cüc t½m xa (6.2 eV, AlN). °c bi»t, so vîi c¡c ch§tb¡n d¨n nhâm III-V v II-IV thæng th÷íng, sü ph¥n cüc tü ph¡t v ¡p i»ntrong GaN v AlN vîi c§u tróc wuztzite lîn hìn kho£ng m÷íi l¦n. Do â,GaN, AlGaN/GaN, InGaN/GaN, . . . câ thº ÷ñc ùng döng cho transistorë linh ëng i»n tû cao, transistor hi»u ùng tr÷íng c§u tróc dà ch§t. Ngy nay, c§u tróc dà ch§t b¡n d¨n ÷ñc sû döng rëng r¢i trong nhi·ul¾nh vüc kh¡c nhau do nhúng lñi th¸ to lîn cõa nâ. Cö thº, trong l¾nh vücvi¹n thæng vîi transistor b¡n d¨n, truy·n h¼nh v» tinh, h» thèng c£nh b¡o,. . . ; l¾nh vüc n«ng l÷ñng vîi pin m°t tríi, diode ph¡t s¡ng, thi¸t bà l÷u trúthæng tin, . . . ; l¾nh vüc y t¸ vîi h» thèng låc n÷îc, h» thèng xû lþ dú li»u,. . . Nhi·u nghi¶n cùu cho th§y, ë d¨n i»n v t½nh ch§t quang cõa c§u trócdà ch§t b¡n d¨n thay êi ¡ng kº so vîi c§u tróc b¡n d¨n khèi v khi ÷ñc¡p tr÷íng ngoi. Hìn núa, c§u tróc dà ch§t b¡n d¨n công câ nhúng °c t½nhnëi t¤i ÷u vi»t. Mët trong nhúng °c t½nh â l sü ph¥n cüc i»n phö thuëcvo h÷îng vªt li»u v c§u tróc vªt li»u, °c bi»t l c¡c c§u tróc th§p chi·u.V¼ vªy, c§u tróc dà ch§t b¡n d¨n l mët chõ · h§p d¨n trong nghi¶n cùuvªt li»u hi»n ¤i ð nhúng thªp k qua. Hi»u ùng ph¥n cüc m¤nh tçn t¤i trong nhi·u vªt li»u nh÷ GaN, ZnO,MgO, InN, . . . M°c dò ¢ câ mët sè nghi¶n cùu v· £nh h÷ðng cõa hi»u ùngph¥n cüc l¶n c¡c t½nh ch§t i»n cõa c¡c c§u tróc tr¶n, nhúng cæng tr¼nh nyv¨n ch÷a ÷ñc nghi¶n cùu hon ch¿nh v câ h» thèng. °c bi»t, c§u tróc dàch§t b¡n d¨n thº hi»n hi»u ùng giam c¦m ph¥n cüc c¦n ÷ñc nghi¶n cùumët c¡ch s¥u rëng. Ngoi ra, mèi quan h» giúa hi»u ùng giam c¦m v °ct½nh vªn chuyºn i»n tû c¦n ÷ñc nghi¶n cùu chi ti¸t hìn. Còng vîi c¡c c§u tróc dà ch§t, c¡c d¤ng thò h¼nh cõa carbon hi»n nayang thu hót ÷ñc nhi·u sü quan t¥m. Cho ¸n nhúng n«m giúa th¸ k XX,hai d¤ng thò h¼nh phê bi¸n nh§t cõa carbon trong tü nhi¶n l kim c÷ìngv than ch¼. Than ch¼ l mët vªt li»u bao gçm nhi·u lîp nguy¶n tû carbonhai chi·u (2D) ÷ñc sp x¸p trong mët m¤ng löc gi¡c. Do ch¿ câ 2 trong3 orbitan p t¤o li¶n k¸t, câ mët quÿ ¤o khæng gh²p æi, quÿ ¤o pz , câthº ÷ñc sû döng trong vªn chuyºn i»n tû. Do â, than ch¼ l mët ch§td¨n i»n tèt. D¤ng thò h¼nh ti¸p th ...