In0.52Al0.48As 中稳态与瞬态电子输运的综合研究
材料科学
2021-05-05 v1
摘要
在 InP 衬底上采用 In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As 构建的高电子迁移率晶体管（HEMT）因其在微波、光学和数字应用中的优良性能而成为大量实验研究的焦点。我们利用三谷模型，采用半经典系综蒙特卡罗方法并包含全部重要散射机制，对 In0.52Al0.48As 中的稳态与瞬态电子输运进行了详尽而综合的研究。所有电子输运参数，如漂移速度、能谷占据、平均电子能量、电离系数与产生率、电子有效质量、扩散系数、能量与动量弛豫时间，均从模拟中严格提取。利用这些参数，我们给出了瞬态电子输运的完整表征，展示了漂移速度随距离和时间的变化。随后，我们通过速度过冲效应估算了不同器件长度下的最优截止频率。我们的分析表明，对于短于 700 nm 的器件长度，瞬态效应显著，应在最优器件设计中予以考虑。作为一个关键例子，在约 100 nm 的长度尺度下，计入瞬态效应后，截止频率从 261 GHz 显著提升至 663 GHz。这里提取的所有参数的场依赖关系可有助于进一步的器件分析与设计。
引用
@article{arxiv.2008.06201,
title = {Comprehensive studies on steady-state and transient electronic transport in In0.52Al0.48As},
author = {Anup Kumar Mandia and Bhaskaran Muralidharan and Seung Cheol Lee and Satadeep Bhattacharjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.06201},
year = {2021}
}