УЗАГАЛЬНЕНА МОДЕЛЬ ЕЛЕКТРОННОГО ТРАНСПОРТУ В МІКРО- І НАНОЕЛЕКТРОНІЦІ

Ю. О. Кругляк, М. В. Стріха

Анотація


У методичній статті, розрахованій на науковців, викладачів та студентів вищої школи, викладено узагальнену модель транспорту електронів у режимі лінійного відгуку, яку було розвинуто Р.Ландауером, С.Датта та М.Лундстромом (модель ЛДЛ). Цю модель може бути застосовано до провідника будь-якої розмірності, будь-якого масштабу і з довільним законом дисперсії, а також для опису транспорту в балістичному, квазі-балістичному або дифузійному режимі. У рамках моделі ЛДЛ обчислено провідність резисторів будь-якої розмірності, будь-якого масштабу і за довільного закону дисперсії, що працюють у балістичному або дифузійному режимі як поблизу 0º K, так і при вищих температурах. Також обговорюються поняття рухливості електронів, дисипація тепла і падіння напруги в балістичних резисторах.

Ключові слова


нанофізика; наноелектроніка; транспорт електронів; дисипація тепла

Посилання


R.Landauer, Spatial variation of currents and fi elds due to localized scatterers in metallic conduction // IBM J. Res. Dev., 1, 3: 223 – 231 (1957).

R.Landauer, Electrical resistance of disordered one dimensional lattices// Philos. Mag., 21: 863 – 867 (1970).

R.Landauer, Spatial variation of currents and fi elds due to localized scatterers in metallic conduction // J.Math.Phys., 37, 10: 5259 (1996).

S.Datta, Lessons from Nanoelectronics: A New Perspective on Transport (Hackensack, New Jersey: World Scientific Publishing Company, 2013: 2012, www.nanohub.org/courses/FoN1; 2015, www.edx.org/school/purduex).

S.Datta, Electronic Transport in Mesoscopic Systems (Cambridge: Cambridge University Press: 2001).

S.Datta, Quantum Transport: Atom to Transistor (Cambridge: Cambridge University Press: 2005).

M.Lundstrom, C.Jeong, Near-Equilibrium Transport: Fundamentals and Applications (Hackensack, New Jersey: World Scientific Publishing Company: 2013); www.nanohub.org/resources/11763).

M.Lundstrom, Nanoscales Transistors (www.nanohub.org/courses/NT).

R.F.Pierret, Semiconductor Device Fundamentals (Reading, MA: Addison–Wesley: 1996).

C.Jeong, R.Kim, M.Luisier, S.Datta, M.Lundstrom. On Landauer versus Boltzmann and full band versus effective mass evaluation of thermoelectric transport coefficients, J.Appl.Phys., 107: 023707 (2010).

Howard C.Berg, Random walks in biology (Princeton: Princeton University Press: 1993).

B.J.van Wees, H.van Houten, C.W.J.Beenakker, J.G.Williamson, L.P.Kouwen-hoven, D.van der Marel, C.T.Foxon. Quantized conductance of point contacts in a two-dimensional electron gas, Phys. Rev. Lett., 60: 848 (1988).

D.F.Holcomb. Quantum Electrical Transport in samples of limited dimensions, Amer. J. Phys., 67, 4: 278 (1999).

D.Cvijovic. Fermi – Dirac and Bose – Einstein functions of negative integer order, Theoret. Math. Phys., 161, 3: 163 (2009).

R.Dingle. The Fermi – Dirac Integrals, Appl. Scientific Res., 6, 1: 225 (1957).

R.Kim, M.S.Lundstrom. Notes on Fermi – Dirac Integrals, www.nanohub.org/resources/5475.

Lundstrom Mark. Fundamentals of Carrier Transport, 2nd Ed. (Cambridge: Cambridge Univ. Press: 2000).

Peter Yu, Manuel Cardona. Fundamentals of Semiconductors. Physics and Materials Properties (Berlin: Springer: 2010).

M.S.Shur. Low Ballistic Mobility in GaAs HEMTs, IEEE Electron Dev. Lett., 23, 9: 511 (2002).

Jing Wang, Mark Lundstrom. Ballistic Transport in High Electron Mobility Transistors, IEEE Trans. Electron Dev., 50, 7: 1604 (2003).

Н. Ашкрофт, Н. Мермин, Физика твердого тела (М: Мир:1979).

Zhen Yao, C.L.Kane, C.Dekker. High-Field Electrical Transport in Single-Wall Carbon Nanotubes, Phys. Rev. Lett. 84, 13: 2941 (2000).




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2015.3.107685

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2015 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)