3D моделирование поверхностного р-л-перехода с минимальным топологическим размером 20 нм и электрическим воздействием на электроды (р=>п)

На рисунках 4.18−4.20 показаны этапы подготовки данных для 3D моделирования наноструктуры поверхностного р-п-перехода (р=>л).

Рис. 4.18. Определение 3D структуры поверхностного р-п-перехода (процедура Extrude).

Рис. 4.19. Назначение материалов для 3D структуры поверхностного р-л-перехода и задание сетки.

Рис. 4.20. Расчетная сетка для 3D моделирования поверхностного р-п-перехода На рисунке 4.18 показана 3D наноструктура поверхностного р-п-перехода. Она получена в результате применения процедуры Extrude для сечения перехода, изображенного на рисунке 4.12. Сечению добавлено третье измерение и задана длина L_z = 40 нм. Размеры наноструктуры указаны в таблице 4.10.

На рисунке 4.19 показано назначение материалов для 3D наноструктуры поверхностного р-л-перехода, на рисунке 4.20 — расчетная сетка для него. Диапазон изменения расчетной сетки прежний: 2,5−10 нм.

Таблица 4.10.

Топологические размеры для моделирования 3D наноструктуры поверхностного р—л-перехода.

На рисунках 4.21 и 4.22 представлены результаты 3D моделирования наноструктуры поверхностногор-л-перехода.

Рис. 4.21. Результаты моделирования 3D структуры поверхностного р-л-перехода для следующих функций: а) скорость дырок; б) квазипотенциал Ферми для дырок;

• в) подвижность дырок; г) плотность дырок; д) плотность тока дырок; е) скорость электронов; ж) квазипотенциал Ферми для электронов; з) подвижность электронов;
• и) плотность электронов

Рис. 4.22. Результаты моделирования (продолжение) 3D структуры поверхностного р-п-перехода для следующих функций: а) плотность тока электронов; б) пространственный заряд; в) квазипотенциал Ферми; г) электростатический потенциал; д) напряженность электрического поля; е) концентрация носителей; ж) концентрация доноров; з) концентрация акцепторов; и) на этом рисунке повторена сетка и система узлов, в которых рассчитывались 17 вышеперечисленных функций На рисунке 4.21 представлены результаты 3D моделирования наноструктуры поверхностного р-л-перехода для следующих функций:

• а) скорость дырок;
• б) квазипотенциал Ферми для дырок;
• в) подвижность дырок;
• г) плотность дырок;

д) плотность тока дырок;

• е) скорость электронов;
• ж) квазипотенциал Ферми для электронов;
• з) подвижность электронов;
• и) плотность электронов.

На рисунке 4.22 представлены результаты 3D моделирования наноструктуры поверхностного р-л-перехода для следующих функций:

а) плотность тока электронов;

б) пространственный заряд;

• в) квазипотенциал Ферми;
• г) электростатический потенциал;

д) напряженность электрического поля;

е) концентрация носителей;

• ж) концентрация доноров;
• з) концентрация акцепторов;
• и) на этом рисунке повторена сетка и система узлов, в которых рассчитывались 17 вышеперечисленных функций.

На рисунках видны изолинии — линии с одинаковым значением моделируемой функции.