Абрамов І. І., Гончаренко І. А., Коломейцева Н. В. Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки П. Бровки, 6, Мінськ – 220013, Білорусь e-mail: nanodev@bsuir.edu.by

де

V, В

Рис. 1. Порівняння розрахованих ВАХ приладу для різних констант взаємодії a.

Fig. 1. Comparison of l-V characteristic of device for different coupling constant a

З рис. 1 випливає, що збільшення константи взаємодії між зонами а призводить до істотного зростання пікового струму на ВАХ приладу. Це можна пояснити наступним чином. Внаслідок ефекту міждолинним розсіяння на гетерограніцамі виникає інтерференція у /г і ЦГх хвиль. Збільшення константи взаємодії а призводить до посилення інтерференції, і в результаті, до зростання пікового струму на ВАХ приладу.

IV. Висновок

Таким чином, константа взаємодії між зонами в процесі міждолинним розсіювання є важливим параметром, що істотно впливає на результати розрахунку ВАХ гетероструктури з одним тунельним переходом і протяжними пріконтакт-ними областями.

V. Список літератури

[1] Абрамов І. І., Гончаренко І. А. / / Електромагнітні хвилі та електронні системи – 2002, Т. 7, № 3, С. 54-60.

[2] Sun J. P., Mains R. К., Yang К., Haddad G. I. / / J. Appl. Phys. – 1993, Vol. 75, № 8, pp. 5053-5060.

[3]    Sun J. P. // Ph. D. Thesises, Dep. of EECS, Univ. of Michigan, Ann Arbor – 1993, pp. 35-41.

[4] Абрамов І. І., Гончаренко І. А.. Ігнатенко С. А.. Корольов А. В., Новик Є. Г., Рогачов А. І. II Мікроелектроніка – 2003, Т. 32, № 2, С. 124-133.

THE INFLUENCE OF INTERVALLEY SCATTERING ON l-V CHARACTERISTICS OF HETEROSTRUCTURE WITH ONE TUNNEL JUNCTION AND EXPANDED NEAR-CONTACT REGIONS

Abramov I. I., Goncharenko I. A., Kolomejtseva N. V.

Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics 6, P. Brovki St., Minsk – 220013, Belarus Tel.: +375-17-239-8877, e-mail: nanodev@bsuir.edu.by

Abstract – The influence of coupling constant a on l-V characteristics of heterostructure with one tunnel junction and expanded near-contact regions was investigated. We show that it may cause a significant effect on l-V characteristic calculation results. Calculations were performed with the use of combined two-band model based on self-consistent solution of the Schrodinger and Poisson equations. This model is a part of the nanoelectronic device simulation system NANODEV.

I.  Introduction

The development of devices and IC’s components on the basis of heterostructures is one of the most promising directions of nanoelectronics. Physics and simulation of these devices are highly complex.

The purpose of this paper is investigation of coupling constant a influence on l-V characteristics of heterostructure with one tunnel junction and expanded near-contact regions using proposed model.

II.  Model

To calculate we use a combined two-band model based on combined single-band model [1] and two-band model [2]. In this model heterostructure consists of three types of regions: ohmic contacts, near-contact regions and the active region. In the active region, which includes barrier and spacers, Schrodinger and Poisson’s equations are solved.

To take into account intervalley scattering it is necessary to solve two coupled Schrodinger equations. Solution of these equations is realized only once and so it reduces calculation time.

The model is characterized by high efficiency. The program was developed on the basis of the model. The program was included in the nanoelectronic device simulation system NANODEV [4].

III.  Results

Heterostructure with 40 A AlAs barrier, 50 A GaAs emitter and collector spacers doped to 1014 cm’3 was investigated. The emitter and collector near-contact regions are both 1000 A and N+ doped to 1018 cm’3.

Results of IV-characteristics calculations for various coupling constants are presented on Fig. 1: 1 – a = 0.175 eV-A, 2 – a = 0.15 eV-A, 3 – a = 0.125 eV-A, 4 – a = 0.1eV-A, 5 – a = 0 eV-A. Case a = 0 (curve 5) corresponds to single-band model calculation.

Fig. 1 shows, that increase of coupling constant gives rise to essential growth of the peak current density. It may be explained by the following way. Interference of ЦГ1 and ц / ° waves appears at the heterojunction interfaces as a result of intervalley scattering effect. Increase of coupling constant results in interference amplification and growth of the peak current density on IV-characteristics of device.

IV.  Conclusion

The coupling constant is an important parameter of intervalley scattering. The influence of coupling constant on l-V characteristic calculations of heterostructure with one tunnel junction and expanded near-contact regions is very important.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»