Метод моделювання імпульсних та частотних характеристик ІІІ-нітридів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorМоскалюк, Володимир Олександрович
dc.contributor.authorКуліков, Костянтин Вячеславович
dc.date.accessioned2021-04-16T09:59:36Z
dc.date.available2021-04-16T09:59:36Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractukУ рукопису запропоновано метод моделювання і аналізу імпульсних та високочастотних властивостей багатодолинних напівпровідників. Модель застосовано до сучасних, актуальних і, як буде доведено у тому числі у рукописі, перспективних напівпровідникових матеріалів GaN, AlN і InN, які зараз все більше стають відомі під узагальнюючою назвою III-нітриди. Метод відрізняється можливістю застосування одночасно як для динамічних задач у часі, так і змінних у просторі полів та збалансованим використанням обчислювальних ресурсів без істотних втрат точності. Базисом запропонованого підходу є чисельне рішення системи диференціальних рівнянь, які отримані з кінетичного рівняння Больцмана у наближенні часу релаксації по функції розподілу у k-просторі. Ці рівняння відомі під узагальненою назвою релаксаційних. В англомовній літературі цей метод зустрічається під назвою «Method of moments» (метод моментів). Але на відміну від традиційного використання рівнянь для концентрації носіїв, їх імпульсу і енергії у праці використано замість рівняння релаксації енергії рівняння для електронної температури як міри середньої енергії тільки хаотичного руху. Друга принципова відмінність полягає в тому, що часи релаксації визначаються через усереднення квантовомеханічних швидкостей розсіювання, зазвичай використовуваних у методі Монте-Карло, для окремих видів розсіювання, а не як інтегральні значення із статичних характеристик матеріалу. Різні механізми розсіювання носіїв враховуються через специфічні для них часи релаксації за допомогою проведення усереднення за максвеллівською функцією розподілу в наближенні електронної температури. Система отриманих рівнянь включає рівняння у частинних похідних як за часом так і за координатами, що дає можливість дослідити характерні прояви імпульсних властивостей напівпровідникових матеріалів, зокрема: «балістичний транспорт» носіїв у просторі та ефект «сплеску» дрейфової швидкості у часі. Вперше розглянуто використання Фур’є-перетворення імпульсної залежності дрейфової швидкості носіїв для обчислення максимальних частот, на яких у напівпровіднику можлива провідність. Форма спектральної характеристики швидкості дрейфу носіїв демонструє зв’язок з механізмами розсіювання, які переважають в даному електричному полі. Властивості III- нітридів у сильному електричному полі проаналізовано у частотній області і робиться порівняння з опублікованими методами оцінки максимальних частот провідності напівпровідникових матеріалів. Показано, що граничні частоти збільшуються із зростанням напруженості електричного поля і складають для III-нітридів сотні гігагерців, а для нітриду алюмінію зокрема перевищують тисячу гігагерців. Це пов’язано, за висновками роботи, з найбільшими для нього міждолинними відстанями і відповідно з порівняно ослабленим міждолинним розсіюванням. Проведений аналіз просторового прояву ефекту «сплеску» демонструє можливість балістичного прольоту носіїв (практично без зіткнень) у сильному полі на відстані до сотих і десятих часток мікрометра.uk
dc.format.page142 сuk
dc.identifier.citationКуліков, К. В. Метод моделювання імпульсних та частотних характеристик ІІІ-нітридів : дис. … канд. техн. наук. : 05.27.01 - твердотільна електроніка / Куліков Костянтин Вячеславович. – Київ, 2021. – 142 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/40644
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectнітрид галіюuk
dc.subjectнітрид алюмініюuk
dc.subjectнітрид індіюuk
dc.subjectIII нітридиuk
dc.subjectмеханізми розсіюванняuk
dc.subjectміждолинне розсіюванняuk
dc.subjectчаси релаксаціїuk
dc.subjectсильне електричне полеuk
dc.subjectбалістичний транспортuk
dc.subjectдинамічні характеристикиuk
dc.subjectгранична частотаuk
dc.subjectIII-nitridesuk
dc.subjectgallium nitrideuk
dc.subjectaluminum nitrideuk
dc.subjectindium nitrideuk
dc.subjectscattering mechanismsuk
dc.subjectinter-valley scatteringuk
dc.subjectrelaxation timesuk
dc.subjectstrong electric fielduk
dc.subjectovershootuk
dc.subjectdynamic performanceuk
dc.subjectcutoff frequencyuk
dc.subject.udc621.382uk
dc.titleМетод моделювання імпульсних та частотних характеристик ІІІ-нітридівuk
dc.typeThesis Doctoraluk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Kulikov_dys.pdf
Розмір:
6.67 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Дисертації (ЕІ)
Дисертації (вільний доступ)