بررسي تاثير پارامترهاي ناهمواري بر مشخصۀ جريان - ولتاژ ديودهاي تونل زني تشديدي

Study of roughness parameters effect on I-V characteristic of resonant tunneling diodes

در اين مقاله، تاثير پراكندگي الكترون، به دليل حضور فصول مشترك ناهموار، بر رسانش الكتريكي در ساختارهاي تونل ­زني بررسي شده است. ساختار تونل­ زني يك پنج لايه­ اي (دوسدي) است كه تمامي لايه ­ها نيمه رسانا هستند. محاسبات در چارچوب الكترون نسبتاً آزاد و روش ماتريس انتقال انجام شده است. تاثير پارامترهاي مختلف ناهمواري شامل ارتفاع ناهمواري، طول همبستگي و نماي زبري بر رسانش الكتريكي در دماي صفر مطالعه شده است.نتايج امان نشان داد كه افزايش ناهمواري منجر به افزايش پراكندگي الكترون­ هاي فرودي مي­گردد و همچنين باعث كاهش يافتن احتمال عبور الكترون­ها و در نتيجه، كاهش ترابرد الكتريكي از ساختارهاي تونل­ زني مي­شود. از طرف ديگر با افزايش نماي زبري، ناهمواري­ هاي سطح نرم­تر شده و فصول مشترك، نسبت به نماهاي زبري بزرگ­تر، كمتر ناهموار به­ نظر مي­رسند. تاثير مربوط به تغيير بيش از يك مشخصه­ ي ناهمواري بر جريان تونل­ زني منجر به نتايج جالبي شده است كه مي­ تواند در ساخت قطعات الكترونيكي مورد توجه قرار گيرد.

In present paper, effect of electron scattering due to presence of rough interfaces is investigated on electrical conductance in tunneling structures. The tunneling structure is a fifth layer (double barriers) that all of them are semiconductor. Calculations are carried out in the frame work of nearly free electron approximation and transfer matrix method. Our results show that increasing of roughness results in increasing of incident electrons scattering and also cause to decreasing of transmission probability of electrons, and hence, decreasing of electrical transport through tunneling structures. Besides, with increasing of rough exponent, roughness of surface becomes smoother and into greater rough exponent, interfacial seems more plain. The influence of variation of more than one characteristic of roughness on tunneling current leads to interesting results that can regard in electronic devices fabrication.