Θεωρητικός Υπολογισμός Ρευμάτων Νανοηλεκτρονικής. Εφαρμογές Σε Νανοσωματίδια Εντός Ηλεκτρονικών Μνημών

Abstract

Η παρούσα διατριβή ασχολείται με τη θεμελίωση μιας θεωρίας αγωγιμότητας ρευμάτων φαινομένου σήραγγας η οποία δε θα περιέχει αυθαίρετες παραμέτρους υπό τη μορφή «ενεργών επιφανειών». Η θεωρία αυτή χρησιμοποιεί την εξίσωση Poisson και την Κβαντομηχανική προσέγγιση WKB σε τρείς διαστάσεις. Η θεωρία αυτή όταν εφαρμοστεί σε μη πτητικές διατάξεις μνήμης με μεταλλικά νανοσωματίδια δίνει τους χρόνους φόρτισης με 1,2,3 κλπ. Ηλεκτρόνια, δηλαδή τους χρόνους εγγραφής δεδομένων. Η σύγκριση με τα πειράματα επιβεβαιώνει την προτεινόμενη θεωρία.Αναλυτικότερα: Στο κεφάλαιο 1 δίνεται μια περιγραφή των μη πτητικών μνημών τύπου flash.Στο κεφάλαιο 2 δίνονται οι μηχανισμοί φόρτισης και η στοιχειώδης θεωρία μιας γεωμετρικής διάστασης.Στο κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται η αναλυτική θεωρία και τα προηγούμενα μοντέλα για τη μελέτη του φαινομένου σήραγγας.Στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζεται η προτεινόμενη θεωρία και η εφαρμογή της σε μη πτητικές μνήμες τύπου Si/SiO2/Pt/ SiO2/πύλη και υπολογίζονται οι χρόνοι φόρτισης. Η συμφωνία με το πείραμα είναι ικανοποιητική.Στο κεφάλαιο 5 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της προτεινόμενης θεωρίας σε μη πτητικές μνήμες Si/SiO2/Pt/ HfO2/πύλη. H συμφωνία με το πείραμα είναι παραπάνω από ικανοποιητική. Επίσης, στο τέλος του κεφαλαίου παρουσιάζονται τα συμπεράσματα της παρούσας διατριβής.Στο παράρτημα δίνονται τα υπολογιστικά προγράμματα και παρουσιάζεται αναλυτικά το περιβάλλον της προσομοίωσης.