原子尺度模拟在方兴未艾的纳米电子器件制造领域扮演着日益重要的角色。纳米电子学与微电子学的一个重要不同在于,纳米电子器件中每个原子的位置都会影响器件的功能。因此,采用实验与模拟互补的方法,可以协助研究者充分了解系统的真实行为,获得更可靠的结果。

       纳米尺度的金属接触导致的电阻增加是限制集成电路应用的一个重要因素。华盛顿大学的研究者利用理论方法研究了Cu/Ta金属界面上的电子散射和传输性质。根据计算结果,他们发现势垒层的存在会明显降低纳米线的导电性,并提出了一个半经典模型来预测此类体系的电阻行为,该模型与实验值定性吻合。

 

6

 

(a) Cu纳米线和Ta衬底层接触界面的几何结构图。上面8层深蓝色的是Cu原子,下面浅棕色的是Ta原子。

(b) Cu层的电阻增加与Ta层厚度之间的函数关系。蓝色圆圈表示实验值,红线与绿线分别表示拟合两种不同情况的电阻,其中T为传输几率,λ表示平均自由程。

  

Ref:Baruch Feldman et al., Appl. Phys. Lett. 95, 222101 (2009)

 

使用软件: ATK