3.3 能级分配 21

结 论 24

致 谢 25

参考文献 26

1引言

当今社会，集成电路与我们的生活息息相关。而关于集成电路的研究最早来自19世纪九十年代，爱迪生发现二极管的工作原理，随后弗莱明做出了电子二极管。而后DeForestLee在二极管中加入栅极，这带来了意想不到的结果，得到真空三极管更灵敏，功能更全面[1]。电子管迎来发展的契机,相关学科也得到了蓬勃发展。到20世纪60年代前后，西方国家每

年生产约10亿只电子管。电子管的应用开始渗透到生活和军事领域，给千家万户的广播和电

视节目，发明与进一步升级飞机、雷达、火箭都离不开电子管。在1946年宾夕法尼亚大学做出的世界上第一台“电子数字积分计算机”（ENIACElectronicNumericalAndCalculator）：这台计算器使用了17468支电子管，功耗为170kW，重达28t（吨），占地170平米，大小为80英尺×8英尺，其运算速度为每秒5000次的加法运算。这组数据将电子管体积大、功率消耗大的缺点暴露无疑。改变这状况的契机来自半导体材料的不断研究，半导体材料开始用于二极管[2]。

半导体的发现源于19世纪，在这期间半导体特有的光电特性被相继发现[3]。到了20世纪初期，人们已经开始对半导体材料的应用研究。

而到了20世纪20年代，固体物理和量子力学的进展，半导体材料中的电子层面的变化

过程的开始被研究。半导体材料应用有了突破[4]。半导体正式用于二极管始于1947年肖克利研究小组研制出的点接触型的锗晶体管。晶体管小巧的、消耗功率低的特性使它有替代电子管的趋势，现在的集成电路也是由晶体管构成[5]。但当时的点接触型晶体管因工艺复杂，产品易出故障。同时这种晶体管还存在声音污染，功能较弱等缺点，离取代电子管还有很长的路要走。肖克利提出整流节作为接触点的大胆设想，以期改变当时晶体管的缺陷，并假设了器件的工作原理。随着对半导体材料的研究，肖克利的设想在1950年被人实现，即PN结型晶体管出现在世人的面前。它功能来源就是PN结性质。引出电极P区电极为阳极，N区称为阴极，因为PN结的导电特性，导通时电流方向是由阳极流向阴极[6]。今天的晶体管很多也在使用这个原理。

半导体材料被人们重视，半导体材料的制备技术的发展对晶体管改良有一定的推动[7]。随着半导体研究的进展，为改良PN结型晶体管只能用于低频整流的不足，肖特基二极管被研制出来。相比之下肖特基二极管高频特性非常明显，而且拥有更低的导通电压[8,9]。肖特基二极管由于其独特的优势，被运用到当今社会的各个领域，例如分子开关、发光二极管、集成电路中[7,8]。但肖特基二极管仍存在耐压不高的缺陷，如何将这两种优点结合起来成为分子器件设计的难题，同时全面理解并且掌控其调控机制是解决该问题的当务之急[10]。利用计算机模拟可以全面准确的解释金属有机界面的相互作用机制，为分子设计者供了有利的帮助[11]。1.1 肖特基势垒

金属半导体接触的整流性质是一个不断研究和深入的话题。最早开始于1874年布劳恩对金属与硫化铁接触导电性质不对称性的研究。肖特基博士最先指出金-半接触存在势垒,还系统的描述其性质，这也被称为肖特基势垒。之后研究中，相关理论并未能解释实验结果,肖特基势垒形成机理仍待研究[8,12]。 双稳态在肖特基二极管中的应用(2):http://www.chuibin.com/cailiao/lunwen_205176.html