用三带和全带模型蒙特卡罗方法模拟纤锌矿相GaN体材料输运特性结果的比较

报道了分别用三带和全带模型蒙特卡罗方法模拟纤锌矿相GaN体材料输运特性的结果,并对基于两种模型的模拟结果进行了比较.在低场区,基于两种模型获得的输运特性基本相同,但在高场区却表现出明显的差别.这是因为在高场区,电子平均能量较高,多数电子处于能带图中的高能态位置,电子能量与波矢量的关系表现出明显的非椭圆特性.由于三带模型假定了能量与波矢量简单关系,故算得的平均能量,高于由全带蒙特卡罗模拟算得的能量.从而导致其它特性的差别.全带模型包含了基于能带理论算得的能带结构的所有特性,故模拟结果更加精确.     

用三带和全带模型蒙特卡罗方法模拟纤锌矿相GaN体材料输运特性结果的比较

报道了分别用三带和全带模型蒙特卡罗方法模拟纤锌矿相GaN体材料输运特性的结果,并对基于两种模型的模拟结果进行了比较.在低场区,基于两种模型获得的输运特性基本相同,但在高场区却表现出明显的差别.这是因为在高场区,电子平均能量较高,多数电子处于能带图中的高能态位置,电子能量与波矢量的关系表现出明显的非椭圆特性.由于三带模型假定了能量与波矢量简单关系,故算得的平均能量,高于由全带蒙特卡罗模拟算得的能量.从而导致其它特性的差别.全带模型包含了基于能带理论算得的能带结构的所有特性,故模拟结果更加精确.     

Monte Carlo模拟纤锌矿GaN材料中粒子最终态的确定

介绍了M on te C arlo方法模拟半导体材料和器件特性使用的三种模型,重点介绍用全带M on te C arlo方法模拟纤锌矿相G aN材料所用的两项关键技术即散射几率计算和能带结构数据库应用问题。提出了确定散射后最终态能量和波矢量的计算方法。根据散射机理和粒子能量的不同,确定最终态的方法有4种。对各向异性的极性光学声子散射,采用分析带模型与全带模型相结合,对不同的能量,非抛物面系数取不同的值的方法,提高了确定最终态的准确性,提高了计算速度。     

GaN肖特基SIT的Monte Carlo模拟

用全带多粒子Monte Carlo模拟方法研究了GaN基肖特基势垒静电感应晶体管(SIT)的特性,给出了器件的电势、电场强度和电子浓度分布的Monte Carlo模拟结果。模拟得到的SIT输出特性曲线呈现非饱和特性,即类三极管特性。当VGS=0,VDS=35 V时,漏源电流为47 A/cm,跨导为300 mS/mm,电流截至频率为150 GHz。结果表明该器件具有大电流、高跨导和高频工作的潜力。     

用二维全带组合Monte Carlo方法模拟纤锌矿相GaN静电感应晶体管(SIT)特性

报告了用二维全带组合Monte Carlo方法模拟纤锌矿相GaN静电感应晶体管(SITs)交直流特性的结果.SIT的栅极长度为0.13μm,源极和漏极之间距离为0.5μm.模拟得到了SIT的输出特性,跨导和特征频率特性.模拟得到的跨导最大值为140ms/mm(Vgs=-1.5V),器件特征频率最大值为123GHz(I_ds=3.15A/cm).模拟结果表明纤锌矿相GaN SIT具有大功率和高频工作的潜力.     

单电子加法器的Monte Carlo模拟

建立了一个单电子加法器的物理模型,采用Monte Carlo法对其进行数值模拟,分析了温度、栅极电容及隧道结电容等参数对单电子加法器的电学特性的影响。发现加法器对温度和栅极电容器的电容变化非常敏感,而改变隧道结的电容、电阻对单电子加法器的电学特性的影响不明显。     

基于蒙特卡罗分析Ⅲ族氮化物输运特性的研究

利用Silvaco软件中的蒙特卡罗算法,详细研究了Ⅲ-氮化物的速-场特性和低场迁移率特性,数值计算了掺杂浓度和晶格温度对-氮化物输运特性的影响。结果表明,在忽略缺陷和表面粗糙度散射的条件下,Ⅲ-氮化物的强场输运特性取决于材料的谷间散射,且当掺杂浓度小于1e17cm-3时,杂质对速-场特性的影响可忽略不计;而低场迁移率特性则主要受晶格振动散射和电离杂质散射的影响。此外,根据Ⅲ-氮化物速-场特性的模拟结果,对"速度过冲"效应提出一种新的解释。     

GSMBE GaN膜的电子输运性质研究

用ＮＨ３作氮源的ＧＳＭＢＥ方法在晶向为（０００１）的α－Ａｌ２Ｏ３衬底上生长了非有意掺杂的单晶ＧａＮ外延膜，ＧａＮ膜呈Ｎ型导电，室温时的最高迁移率约为１２０ｃｍ２／（Ｖ·ｓ），相应的非有意掺杂电子浓度为９．１×１０１７ｃｍ－３．对一些ＧａＮ膜进行了变温Ｈａｌ测试，通过电阻率、背景电子浓度以及Ｈａｌ迁移率随温度的变化研究了ＧａＮ外延膜的导电机理．结果表明，当温度较低时，以电子在施主中心之间的输运导电为主；当温度较高时，以导带中的自由电子导电为主．     

ZnS高场电子输运特性的Monte Carlo模拟研究

物线多能谷模型比全带模型计算更简单.     

Monte Carlo法模拟亚微米GaAs MESFET直流特性

用 Monte Carlo法模拟了亚微米 GaAs MESFET的直流特性.不同栅压下源漏电流与源漏电压的关系表明,器件具有较高的跨导.在栅下沟道区和栅漏之间的区域均有较强的电场,使得大量的电子在漏区进入能量较高的X带能谷.电子浓度的分布表明,电子的过冲过程主要发生在栅下沟道区,因而,在这一区域,电子的平均漂移速度较高.但在漏区由于电子处于有效质量大的X带能谷中,因此,在这一区域内,电子的平均漂移速度降低.     

考虑各项异性散射的锗中电子输运的全能带蒙特卡洛模拟

在考虑各向异性散射的基础上,对锗中电子输运特性进行了全能带蒙特卡洛模拟.计算过程如下:锗的全能带由nonlocal empirical pseudopotential 方法求得;态密度的相对值通过不同能量的状态数得到;声子色散谱由adiabatic bond-charge模型求出;电子-声子散射率在低能量时采用费米黄金律得出的非抛物线散射率,高能量则通过态密度对其修正而得到;散射后的状态满足能量守恒和动量守恒.通过比较计算结果与实验报道,证实了该模型算法的正确性,由于该模型能正确反映锗中电子的速度与能量特性,同时又能大大降低散射率的计算成本,故可运用在器件模拟中.     

低能电子束对抗蚀剂曝光的Monte Carlo模拟

考虑二次电子的产生和散射，利用Monte Carlo方法模拟了具有高斯分布特征的低能入射电子束斑在抗蚀剂中的散射过程，分别得到了电子束在抗蚀剂中的穿透深度和能量沉积的分布图。发现在能量小于2．5keV范围内的模拟结果与实验结果相吻合，这比用传统的不考虑二次电子的Bethe公式得到的模拟结果更加符合实际的电子散射过程，精度更高。另外还发现电子束能量越低，曝光的分辨率和效率越高，这一结果也与实验相吻合。结果表明，二次电子的产生和散射对电子束曝光起了重要的作用，需考虑它们的影响。     

太赫兹量子阱光探测器电子输运特性的MC模拟

半导体器件的MC(蒙特卡罗)模拟是深入研究小尺寸器件的物理过程中必不可少的工具.设计了一种基于三能带近似模型的MC平台,用来研究太赫兹场作用下GaAs/Al0.03Ga0.97As量子阱光探测器内部电子的输运特性.在这个平台的基础上,很好地研究了太赫兹作用下量子阱光探测器在低温和低电场时的电子输运特性.     

电子束曝光的Morte Carlo模拟

建立一个更为严格地描述电子散射过程的物理模型，运用Monte Carlo方法模拟高斯分布电子束在靶体PMMA-衬底中的散射过程，研究不同曝光条件对沉积能密度的影响，获得的沉积能分布规律是：有利于降低邻近效应的高束能、薄胶层，提高曝光分辩率。     

单电子器件的Monte Carlo模拟

文章介绍了一种利用正统理论与Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法模拟单电子隧穿器件的程序。该程序可模拟电子通过包含小隧道结、电容和理想电压源的电路的输运过程。利用该程序,对单库仑岛和多库仑岛的单电子晶体管（ＳＥＴ）系统进行了模拟。