Pasos para calcular el perfil de la banda de una heteroestructura semiconductora compleja

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Soy un estudiante de EE con mucho interés en semiconductores. Tomé un curso introductorio de semiconductores que fue útil, pero me dejó con algunos agujeros en mi entendimiento, ya que el curso (con razón) supuso que los estudiantes de EE aún no tenían física cuántica o de estado sólido. A medida que profundizo en el tema, encuentro muchos documentos que darán una estructura de capa compleja (no exactamente compleja, solo una "pila" de parámetros) y luego mostraré el perfil de banda de conducción del dispositivo, que probablemente se calcula utilizando algún simulador. .

He mirado muchos, muchos libros para encontrar los pasos necesarios para calcular tal cosa dada una estructura de capas, pero la mayoría explica la unión pn, la unión metal-metal y luego una heterounión, y me detengo allí sin mostrar ningún ejemplo concreto. . Lo que he aprendido es que hay una forma clásica (supongo que se está extendiendo el problema de la unión y la electrostática) y cuántica ("introducción de nuevas condiciones de borde de longitud de onda larga")

Simplemente me interesan los pasos por los que pasaría un simulador, de forma clásica o no, para tomar una pila de capas semiconductoras y escupir un perfil de banda de conducción. Respuestas como "resuelve de forma iterativa tales y tales ecuaciones" está bien / lo que estoy buscando, o una referencia directa que me explique lo que estoy buscando también es genial, ya que he estado buscando una respuesta clara.

Como beneficio adicional, estoy más interesado en los materiales III-V, cómo se relaciona todo esto con los pozos, cables y puntos cuánticos. También entiendo la complejidad detrás de esto, cosas como la combinación de tensión y celosía y la electrostática involucrada, y también apreciaría saber bajo qué suposiciones se aplica su respuesta.

¡Gracias!

    
pregunta Jordan Pappas

1 respuesta

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La mayoría de los simuladores son solo "simuladores", que a menudo hacen un buen trabajo en dar el comportamiento resultante incluso si no es fiel a la física. BSIM es un buen ejemplo porque realmente no modeló la física hasta hace poco tiempo con la fusión de EKV en el modelo, fue solo un montón de barridos que dieron un modelo que funcionó lo suficientemente bien. ¿Por qué no tener un modelo fiel a la física? Bueno, se necesita mucho tiempo para ejecutar y, a menudo, tenemos muchas formas de X * e ^ X, lo que requiere un enfoque iterativo o el uso de una función de Lambert. Lo más importante es que el modelo perfecto no es realmente mejor que una aproximación.

Escribo mis propios modelos de semiconductores porque hago algunos dispositivos que no son estándar, y si realmente quisieras entrar en esto, sugeriría lo siguiente: Obtenga la "Física y tecnología de los dispositivos semiconductores" de Andy Grove porque es lo que escribieron todos los que escribieron un libro después de leerlo. A partir de eso, debería leer "Electrodinámica colectiva: fundamentos cuánticos del electromagnetismo" de Carver Mead. Con esos dos libros, podrías modelar todo. Verá rápidamente que descartar los términos de orden superior hace que las cosas sean mucho más rápidas, y la desviación del 0.01% realmente no importa al hecho de que cuando hace un cruce, generalmente tiene un 1% de descuento en su dopaje, grabado, etc. .

    
respondido por el b degnan

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