Modülasyon katkılı AlGaAs/GaAs tipi çokluyapıların arayüzeyinde oluşan iki boyutlu elektron gazının (2BEG) iletim özellikleri çalışıldı. Çoklueklem arayüzeyinde oluşan potansiyel profilini elde edebilmek için Schrödinger ve Poisson denklemleri sayısal olarak kendi içinde uyumlu olarak çözüldü. Boş veya dolu enerji seviyelerine ek olarak dolu enerji seviyelerinde bulunan elektron yoğunluğu ve her seviyeye karşılık gelen dalga fonksiyonları hesaplanmıştır. Çözümde hiç bir uyum parametresi kullanılmamış, sadece malzeme parametrelerinin verilmesi yeterli olmuştur. Dalga fonksiyonları elde edildikten sonra iki boyutlu elektronların saçılma oranları Born yaklaşımı temel alınarak analitik ve sayısal yöntemlerle hesaplanmıştır. Gözönüne alınan saçılma mekanizmaları eklem ara yüzeyi dışındaki (uzak) iyonize safsızlıklardan saçılma, akustik ve polar optik fonon saçılmalarıdır. Fononların üç boyutlu olduğu kabul edilmiş, taşıyıcı-taşıyıcı ve pürüzlü arayüzey saçılmaları göz önüne alınmamıştır. Monte Carlo yöntemi kullanılarak elektronların çoklueklem düzlemine paralel olarak sürüklenme hızları uygulanan alanın bir fonksiyonu olarak değişik sıcaklık ve malzeme parametre değerlerinde bulunmuştur. Sıcaklığın ve elektronlara uygulanan alanın bir fonksiyonu olarak mobilite hesapları yapılmıştır. Ayrıca elektronların kesikli alt bant ve üç boyutlu vadi dolulukları da elde edilmiştir. Elektronların iki boyutlu doğasının sadece düşük sıcaklıklar ve düşük alanlarda sağlanabildiği, yüksek alanlarda elektronların çabucak daha yüksek seviyelere geçerek üç boyutlu (3D) oldukları bulunmuştur. Sistemin iki boyutlu doğasının korunduğu sıcaklık ve alan değerlerinde yüksek mobilite değerleri elde edilmiştir.
2BEG mobilite modülasyan katkılama AlGaAs/GaAs kendi içinde uyumlu
We study the transport properties of quasi-two dimensional electrons confined to a modulation doped AlGaAs/GaAs heterostructure. Schrödinger and Poisson equations are solved self consistently to obtain the potential profile formed at the heterojunction. In addition, empty or occupied quantized energy levels, charge carrier concentrations in each occupied level, wave functions corresponding to each level are also calculated. No adjustable parameters are used, it is sufficient to provide only the material parameters and doping profiles across the junction. Once the wave functions are obtained, electron scattering rates based on Born approximation are calculated using a combination of analytical and numerical methods. The scattering rates calculated are those due to remote ionized impurities, acoustic phonons and polar optic phonons. Phonons are assumed to be 3-dimensional and interface roughness scattering and carrier-carrier scatterings are not included. The drift velocities of electrons along the heterojunction plane are obtained as a function of applied electric field at various temperatures and material parameters using ensemble Monte Carlo method. Mobility calculations are carried out as a function of temperature and as a function of the applied field to the electrons. The subband and valley populations of electrons are also obtained. It is found that the two dimensional nature of confined electrons remains only at low temperatures and at low applied fields, at higher fields the electrons are quickly transferred to higher levels and eventually they become three dimensional electrons. High mobility values are obtained at the temperatures and field values where the two dimensional nature of the system is preserved.
Diğer ID | JA83EK62CB |
---|---|
Bölüm | Makale |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 1 Şubat 2005 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2005 Cilt: 21 Sayı: 1 |
✯ Etik kurul izni gerektiren, tüm bilim dallarında yapılan araştırmalar için etik kurul onayı alınmış olmalı, bu onay makalede belirtilmeli ve belgelendirilmelidir.
✯ Etik kurul izni gerektiren araştırmalarda, izinle ilgili bilgilere (kurul adı, tarih ve sayı no) yöntem bölümünde, ayrıca makalenin ilk/son sayfalarından birinde; olgu sunumlarında, bilgilendirilmiş gönüllü olur/onam formunun imzalatıldığına dair bilgiye makalede yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, makalelerde Araştırma ve Yayın Etiğine uyulduğuna dair ifadeye yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, hakem, yazar ve editör için ayrı başlıklar altında etik kurallarla ilgili bilgi verilmelidir.
✯ Dergide ve/veya web sayfasında, ulusal ve uluslararası standartlara atıf yaparak, dergide ve/veya web sayfasında etik ilkeler ayrı başlık altında belirtilmelidir. Örneğin; dergilere gönderilen bilimsel yazılarda, ICMJE (International Committee of Medical Journal Editors) tavsiyeleri ile COPE (Committee on Publication Ethics)’un Editör ve Yazarlar için Uluslararası Standartları dikkate alınmalıdır.
✯ Kullanılan fikir ve sanat eserleri için telif hakları düzenlemelerine riayet edilmesi gerekmektedir.