Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2007, № 3 · SOLID STATE ELECTRONICS

Квазигидродинамическое моделирование особенностей электропроводности наноразмерных многослойных сильнолегированных гетероструктур

V.A. Gergel1, A.P. Zelenyi1, M.N. Iakupov1

1 Kotelnikov IRE RAS, Moscow, Russia
Full text EDN KUIBRN

Abstract

Методами математического моделирования на основе уравнения энергетического баланса исследована электропроводность наноразмерных слоистых гетероструктур в сильных электрических полях. Использовано квазигидродинамическое описание электронного дрейфа с учетом диффузионной и термодиффузионной компонент тока, дивергенции электронного теплового потока и температурной зависимости подвижности и времени энергетической релаксации. Полученные вольтамперные характеристики с высотой барьера и равной протяженностью узко- и широкозонных составляющих, в зависимости от уровня легирования в диапазоне отличает либо резкий пик дифференциальной проводимости, либо, так называемая, петля бистабильности, отвечающая термоинжекционной неустойчивости. Предложена физическая модель, интерпретирующая форму расчетных характеристик кумулятивным действием электростатического снижения высоты гетеробарьеров и ростом электронной температуры в окрестности инжектирующих гетерограниц.

Аннотация (на русском)

Квазигидродинамическое моделирование особенностей электропроводности наноразмерных многослойных сильнолегированных гетероструктур

Методами математического моделирования на основе уравнения энергетического баланса исследована электропроводность наноразмерных слоистых гетероструктур в сильных электрических полях. Использовано квазигидродинамическое описание электронного дрейфа с учетом диффузионной и термодиффузионной компонент тока, дивергенции электронного теплового потока и температурной зависимости подвижности и времени энергетической релаксации. Полученные вольтамперные характеристики с высотой барьера и равной протяженностью узко- и широкозонных составляющих, в зависимости от уровня легирования в диапазоне отличает либо резкий пик дифференциальной проводимости, либо, так называемая, петля бистабильности, отвечающая термоинжекционной неустойчивости. Предложена физическая модель, интерпретирующая форму расчетных характеристик кумулятивным действием электростатического снижения высоты гетеробарьеров и ростом электронной температуры в окрестности инжектирующих гетерограниц.

For citation

Gergel V.A., Zelenyi A.P., Iakupov M.N. Квазигидродинамическое моделирование особенностей электропроводности наноразмерных многослойных сильнолегированных гетероструктур // Journal of Radio Electronics. – 2007. – No. 3.

References

  1. В.А. Гергель, В.А. Курбатов и М.Н. Якупов. ФТП 40(4), 446(2006)
  2. Р.А. Сурис, В.А. Федирко. ФТП 12(6), 1060 (1978)
  3. С.М. Зи. Физика полупроводниковых приборов, (М., Мир, 1984) Т1 с.54
  4. Г.Е. Пикус. Основы теории полупроводниковых приборов. (М. Наука, 1965) с.72
  5. R. Stratton. Phys. Rev., 126(6), 2002 (1962)
  6. R.L. Anderson. Sol.St.Electron., 5, 341 (1962)
  7. L.L. Chang. Sol.St.Electron., 8, 821 (1965)
  8. A. Forghieri, R. Guerrieri, P.Ciampolini, A. Gnudi and M. Rudan. IEEE Tran. On CAD, 7(2), 231(1988)