Large enhancement in hole velocity and mobility in p-type [110] and [111] silicon nanowires by cross section scaling: An atomistic analysis

Nano Letters

Volumn 10, Issue 12, 2010, Pages 4913-4919

  Neophytou, Neophytos ^a   Kosina, Hans ^a  

^a INSTITUTE FOR MICROELECTRONICS   (Austria)

Author keywords

Atomistic; Bandstructure; Holes; Mobility; P type; Silicon nanowire

Indexed keywords

ATOMISTIC; BAND STRUCTURE ENGINEERING; BOLTZMANN TRANSPORT THEORY; HOLES; MOBILITY ENHANCEMENT; P-TYPE; SILICON NANOWIRES; SURFACE ROUGHNESS SCATTERING;

BAND STRUCTURE; CARRIER MOBILITY; ELECTRONIC STRUCTURE; NANOWIRES; SILICON; STATISTICAL MECHANICS; SURFACE ROUGHNESS;

HOLE MOBILITY;

EID: 79953017603     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl102875k     Document Type: Article

References (40)

1. Cho, K. H.; et al. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 052102.
2. Kobayashi, M.; Hiramoto, T. J. Appl. Phys. 2008, 103, 053709.
3. Hicks, L. D.; Dresselhaus, M. S. Phys. Rev. B 1993, 47 (24), 16631.
4. Neophytou, N.; Wagner, M.; Kosina, H.; Selberherr, S. J. Electron. Mater. 2010, 39 (9), 1902-1908.
5. Hochbaum, A. I.; Chen, R.; Delgado, R. D.; Liang, W.; Garnett, E. C.; Najarian, M.; Majumdar, A.; Yang, P. Nature 2008, 451, 163-168.
6. Boukai, A. I.; Bunimovich, Y.; T.-Kheli, J.; Yu, J.-K.; Goddard, W. A., III; Heath, J. R. Nature 2008, 451, 168-171.
7. Winkelmann, C. B.; Ionica, I.; Chevalier, X.; Royal, G.; Bucher, C.; Bouchiat, V. Nano Lett. 2007, 7 (6), 1454-1458.
8. Law, M.; Greene, L. E.; Johnson, J. C.; Saykally, R.; Yang, P. Nanowire dye-sensitized solar cells, Nat. Mater. 2005, 4, 455-459.
9. Huang, S.; Chen, Y. Nano Lett. 2008, 8 (9), 2829-2833.
10. Cui, Y.; Zhong, Z.; Wang, D.; Wang, W. U.; Lieber, C. M. Nano Lett., 3 (2), 149-152.
11. Boykin, T. B.; Klimeck, G.; Oyafuso, F. Phys. Rev. B 2004, 69, 115201-115210.
12. Klimeck, G.; Ahmed, S.; Bae, H.; Kharche, N.; Clark, S.; Haley, B.; Lee, S.; Naumov, M.; Ryu, H.; Saied, F.; Prada, M.; Korkusinski, M.; Boykin, T. B. IEEE Trans. Electron Devices 2007, 54 (9), 2079-2089.
13. Neophytou, N.; Paul, A.; Lundstrom, M.; Klimeck, G. IEEE Trans. Electron Devices 2008, 55 (6), 1286-1297.
14. Wang, J. PhD thesis, Purdue University, 2005.
15. Kharche, N.; Prada, M.; Boykin, T. B.; Klimeck, G. Appl. Phys. Lett. 2007, 90 (9), 092109.
16. Rahman, R.; Wellard, C. J.; Bradbury, F. R.; Prada, M.; Cole, J. H.; Klimeck, G.; Hollenberg, L. C. L. Phys. Rev. Lett. 2007, 99 (3), 036403.
17. Lee, S.; Oyafuso, F.; Von Allmen, P.; Klimeck, G. Phys. Rev. B 2004, 69, 045316-045323.
18. Neophytou, N.; Paul, A.; Klimeck, G. IEEE Trans. Nanotechnol. 2008, 7 (6), 710-719.
19. Neophytou, N.; Kim, S. G.; Klimeck, G.; Kosina, H. J. Appl. Phys. 2010, 107, 113701.
20. Mahan, G. D.; Sofo, J. O. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 7436-7439.
21. Scheidemantel, T. J.; -Draxl, C. A.; Thonhauser, T.; Badding, J. V.; Sofo, J. O. Phys. Rev. B 2003, 68, 125210.
22. Lundstrom, M. Fundamentals of Carrier Transport; Cambridge University Press: Cambridge and New York, 2000.
23. Kim, R.; Datta, S.; Lundstrom, M. S. J. Appl. Phys. 2009, 105, 034506.
24. Buin, A. K.; Verma, A.; Svizhenko, A.; Anantram, M. P. Nano Lett. 2008, 8 (2), 760-765.
25. Buin, A. K.; Verma, A.; Anantram, M. P. J. Appl. Phys. 2008, 104, 053716.
26. Donetti, L.; Gamiz, F.; Roldan, J. B.; Godoy, A. J. Appl. Phys. 2006, 100, 013701.
27. Ramayya, E. B.; Vasileska, D.; Goodnick, S. M.; Knezevic, I. J. Appl. Phys. 2008, 104, 063711.
28. Balandin, A.; Wang, K. L. Phys. Rev. B 1998, 58, 1544-1549.
29. Fischetti, M. V.; Laux, S. E. J. Appl. Phys. 1996, 80, 2234.
30. Jin, S.; Fischetti, M. V.; Tang, T. J. Appl. Phys. 2007, 102, 83715.
31. Yamada, T.; Ferry, D. K. Solid-State Electron. 1995, 38, 881.
32. Goodnick, S. M.; Ferry, D. K.; Wilmsen, C. W.; Liliental, Z.; Fathy, D.; Krivanek, O. L. Phys. Rev. B 1985, 32, 8171.
33. Sakaki, H.; Noda, T.; Hirakawa, K.; Tanaka, M.; Matsusue, T. Appl. Phys. Lett., 51 (23), 1934-1987.
34. Uchida, K.; Takagi, S. Appl. Phys. Lett. 2003, 82 (17), 2916-2918.
35. Fang, T.; Konar, A.; Xing, H.; Jena, D. Phys. Rev. B 2008, 78, 205403.
36. Wang, J.; Polizzi, E.; Ghosh, A.; Datta, S.; Lundstrom, M. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 043101.
37. Rahman, A.; Guo, J.; Datta, S.; Lundstrom, M. IEEE Trans. Electron Devices 2003, 50 (9), 1853-1864.
38. Natori, K. J. Appl. Phys. 1994, 76 (8), 4879-4890.
39. Neophytou, N.; Klimeck, G. Nano Lett. 2009, 9 (2), 623-630.
40. Yang, M.; Chan, V. W. C.; Chan, K. K.; Shi, L.; Fried, D. M.; Stathis, J. H.; Chou, A. I.; Gusev, E.; Ott, J. A.; Burns, L. E.; Fischetti, M. V.; Ieong, M. IEEE Trans. Electron Devices 2006, 53 (5), 965-978.