ВВЕДЕНИЕ
Характерные размеры современных полупроводниковых приборов могут быть значительно меньше 1 мкм. В таких условиях длина прибора может стать сравнимой со средней длиной свободного пробега носителей в полупроводнике, а время пролета может оказаться примерно равным или меньше среднего времени релаксации. Как отмечалось в работе, в таких условиях не успевает установиться равновесное распределение, и средняя дрейфовая скорость электронов в активной области прибора может существенно превосходить значения насыщенной или даже максимальной скорости в длинных образцах. Это увеличение скорости за счет нестационарных эффектов получило название «эффекта всплеска скорости». В предельном случае, когда можно полностью пренебречь столкновениями электронов с решеточными фононами и примесями, перенос электронов был назван «баллистическим». Благодаря возможному улучшению характеристик приборов за счет высоких скоростей электронов в приборах малого размера эта область привлекла особое внимание исследователей.
Электронный перенос в коротких приборных структурах весьма сложен.
В настоящей работе он исследуется в субмикронных полевых транзисторах с барьером Шоттки (ПТШ). Наиболее широкое применение на СВЧ находят ПТШ на арсениде галлия, который имеет высокую подвижность электронов. Лучшие образцы полевых транзисторов из арсенида галлия характеризуются коэффициентом шума, 0,5 - 1,4дБ на частотах 0,5 - 18ГГц и 5-6 дБ на частотах миллиметрового диапазона и выше.
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСПОРТ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ
- 1.1 Всплеск во времени дрейфовой скорости насыщения при воздействии электрического поля
- 1.2 Всплеск дрейфовой скорости в коротких структурах
- 1.3 Баллистический транспорт в полупроводниках и субмикронных приборах
- 1.4 Методы математического моделирования кинетических процессов
- 1.5 Полевой транзистор с барьером Шоттки
- 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СУБМИКРОННЫХ СТРУКТУР
- 2.1 Общая процедура моделирования
- 2.1.1 Модель зоны проводимости и механизмы рассеяния
- 2.1.2 Задание начальных условий
- 2.1.3 Движение частицы во внешнем поле и определение времени свободного пробега
- 2.1.4 Законы сохранения и правила отбора при рассеянии
- 2.1.5 Определение состояния частицы после рассеяния
- 2.1.6 Определение вероятности рассеяния и конечного состояния
- 2.2 Вычисление распределения потенциала и электрического поля
- 2.3 Электронный транспорт в субмикронном транзисторе с барьером Шоттки
- ВЫВОДЫ