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Silicon nanowires: Electron holography studies of doped p-n junctions and biased Schottky barriers

机译：硅纳米线：掺杂的p-n结和偏置的肖特基势垒的电子全息研究

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We report an in situ examination of individual Si p-n junction nanowires (NWs) using off-axis electron holography (EH) during transmission electron microscopy. The SiNWs were synthesized by chemical vapor deposition with an axial dopant profile from n- to p-type, and then placed inside the transmission electron microscope as a cantilever geometry in contact with a movable Pt probe for in situ biasing measurements during simultaneous EH observations. The phase shift from EH indicates the potential shift between the p- and n-segments to be 1.03 ± 0.17 V due to the built-in voltage. The I-V characteristics of a single SiNW indicate the formation of a Schottky barrier between the NW tip and the movable Pt contact. EH observations show a strong concentration of electric field at this contact, preventing a change in the Si energy bands in the p-n junction region due to the applied bias.
机译：我们报告了在透射电子显微镜下使用离轴电子全息图（EH）对单个Si p-n结纳米线（NWs）进行的原位检查。 SiNW是通过化学气相沉积法合成的，轴向掺杂物轮廓从n型到p型，然后以悬臂几何形状放置在透射电子显微镜内部，与可移动的Pt探针接触，以便在同时进行EH观测时进行原位偏置测量。从EH开始的相移表明，由于内置电压，p段和n段之间的电势偏移为1.03±0.17V。单个SiNW的I-V特性表明在NW尖端和可移动Pt触点之间形成了肖特基势垒。 EH观察表明，该接触处有很强的电场集中，从而防止了由于施加的偏压而导致p-n结区域的Si能带发生变化。

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