Лекция 16 по моделированию наноэлектроники: Введение в РТД — Реалистичные профили легирования — Ч...

Описание: Реальным РТД требуется чрезвычайно высокая степень легирования для обеспечения достаточного количества носителей тока для высоких плотностей. Однако рассеяние на примесях может ухудшить характеристики РТД. Поэтому легирующие примеси обычно располагаются на расстоянии 20–100 нм от центральной двухбарьерной структуры. Электроны диффундируют из высокоплотных контактов в низколегированную область вокруг центрального РТД. Этот процесс диффузии создаёт дисбаланс заряда в центральной области прибора, и электростатический потенциал, следовательно, поднимается до значения, отталкивающего электроны от этой области. Электростатический потенциал всего РТД повышается, возможно, даже выше уровней Ферми.

Приложенное смещение в первую очередь падает в низколегированной области коллектора, но часть потенциала также падает в низколегированной области эмиттера, что приводит к образованию треугольной потенциальной ямы в эмиттере. Эта треугольная потенциальная яма ограничивает квазисвязанные состояния в эмиттере, которые взаимодействуют с резонансом в центральном РТД и модулируют его ток.

Квазисвязанные состояния в эмиттере могут стать чрезвычайно узкими по ширине линии из-за сильного ограничения связанных состояний эмиттера очень толстым потенциальным выступом эмиттера и двойным барьером.

Цели обучения:

1. Реалистичные РТД имеют неоднородный профиль легирования, который удерживает легирующие примеси на расстоянии от центрального РТД, предотвращая рассеяние на ионизированных примесях.
2. Неравномерный профиль легирования приводит к неоднородному профилю электростатического потенциала выше уровней Ферми в областях с высоким контактом.
3. Приложенное смещение вызывает падение потенциала не только в центральной области РТД, но и в некоторых частях эмиттера. Это падение потенциала в эмиттере создает треугольную потенциальную яму.
4. Треугольная потенциальная яма в эмиттере связывает квантово-механические состояния, которые могут взаимодействовать с центральными состояниями РТД.
5. Резонансные ширины квазисвязанных состояний эмиттера экспоненциально изменяются с приложенным смещением и могут становиться чрезвычайно узкими.

На nanoHUB: http://nanohub.org/resources/8199