tailieunhanh - Mô phỏng Monte carlo ba chiều đi ốt p-i-n bán dẫn GaAs có tính đến tương tác Coulomb gần giữa điện tử và lỗ trống

Bài viết Mô phỏng Monte carlo ba chiều đi ốt p-i-n bán dẫn GaAs có tính đến tương tác Coulomb gần giữa điện tử và lỗ trống trình bày: Mô phỏng động lực học ba chiều của các hạt tải trong đi-ốt p-i-n bán dẫn GaAs có tính đến tương tác Coulomb gần giữa điện tử và lỗ trống. Chúng tôi tiến hành mô phỏng linh kiện ứng với các giá trị điện trường ngoài cao cỡ 70, 100 và 130 kV/cm,. . | MÔ PHỎNG MONTE CARLO BA CHIỀU ĐI-ỐT p-i-n BÁN DẪN GaAs CÓ TÍNH ĐẾN TƯƠNG TÁC COULOMB GẦN GIỮA ĐIỆN TỬ VÀ LỖ TRỐNG TRẦN THIỆN LÂN Học viên Cao học, Trường ĐHSP - Đại học Huế ĐINH NHƯ THẢO Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế Tóm tắt: Bài báo này trình bày mô phỏng động lực học ba chiều của các hạt tải trong đi-ốt p-i-n bán dẫn GaAs có tính đến tương tác Coulomb gần giữa điện tử và lỗ trống. Chúng tôi tiến hành mô phỏng linh kiện ứng với các giá trị điện trường ngoài cao cỡ 70, 100 và 130 kV/cm. Kết quả mô phỏng chỉ ra rằng tương tác này cho đóng góp điện trường cỡ 106 V/m, bằng 1/10 điện trường toàn phần trong linh kiện. Kết quả cũng chỉ ra hiện tượng vượt quá vận tốc và giá trị vận tốc thu được sai khác không nhiều so với trường hợp không tính đến tương tác Coulomb gần. Điều đó chứng tỏ tương tác Coulomb gần có vai trò không đáng kể và có thể bỏ qua trong hầu hết các tính toán thông thường. 1 GIỚI THIỆU Mô phỏng là một trong những phương pháp hiệu quả để nghiên cứu linh kiện bán dẫn nano. Có nhiều phương pháp mô phỏng khác nhau, ví dụ: phương pháp kéo theo khuếch tán, phương pháp các phương trình cân bằng, phương pháp hàm Green. Trong quá trình mô phỏng ta cần tính toán sự phân bố điện thế trong linh kiện, mà biểu thị tương tác Coulomb xa và cũng chính là nghiệm của phương trình Poisson. Mô phỏng ba chiều (3D) đã được thực hiện trong nhiều tính toán khác và cho kết quả phù hợp tốt với thực nghiệm. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, tùy thuộc vào loại bài toán, người ta thường bỏ qua tương tác Coulomb gần giữa điện tử và lỗ trống do tính phức tạp của việc tính toán và do lực tương tác được dự đoán là khá nhỏ (cỡ 10−13 N). Trong trường hợp mật độ hạt tải cao lực tương tác Coulomb gần Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Huế ISSN 1859-1612, Số 04(12)/2009: tr. 21-28 22 TRẦN THIỆN LÂN - ĐINH NHƯ THẢO giữa các điện tử và lỗ trống sẽ nhận giá trị lớn. Có nhiều nhóm tác giả đã nghiên cứu mô phỏng một chiều đi-ốt p-i-n bán dẫn GaAs cũng như mô phỏng .