Дослідження транспортних властивостей електронів у нітридах індію і галію

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorСаурова, Тетяна Асадівна
dc.contributor.authorСеменовська, Олена Володимирівна
dc.contributor.authorЄмельянов, М. Г.
dc.date.accessioned2021-04-23T11:40:59Z
dc.date.available2021-04-23T11:40:59Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenThree-component semiconductors open up new possibilities for creating semiconductor devices. One of the promising three-component semiconductors is indium-gallium nitride InxGa1-xN, which is considered as a solid alloy of binary compounds - indium nitride InN and gallium nitride GaN. Prediction of the prospects for creating devices based on InxGa1-xN is possible with a thorough study of the electrical properties of its binary nitrides; indium nitride and gallium nitride. In the scientific literature, for these nitrides, studies of the Hall mobility predominate, the temperature dependence of which is described in a narrow range of impurity concentration values and the correspondence of the simulation results to the experimental ones is obtained by introducing correction factors. The aim of this work is to calculate the temperature dependence of the electron drift mobility for InN and GaN in a wide range of the degree of doping of semiconductors and to choice the initial parameters of the materials that make it possible to obtain the best agreement with the experimental results. For the nitrides under study, numerical modeling of scattering processes for typical types of impurity (on neutral atoms and impurity ions) and phonon (acoustic, polar optical, intervalley) mechanisms was carried out; momentum scattering rates were calculated and analyzed. For the first time for indium and gallium nitrides, a temperature dependence of the electron drift mobility was calculated in a wide range of values of the dopant concentration. The simulation results were verified. The field-velocity characteristics were calculated by the method of relaxation equations and compared with the results obtained by the Monte-Carlo method. For the nitrides under study, initial parameters are proposed that ensure agreement with experimental data when simulating the transport properties of electrons in a weak electric field mode. The results of numerical simulations indicate that it is promising to create highly efficient, high-speed, powerful devices for various purposes based on indium nitride and gallium nitride.uk
dc.description.abstractruОдним из перспективных трехкомпонентных полупроводников является нитрид индия-галлия InxGa1-xN. Прогнозирование перспектив создания приборов на основе InxGa1-xN возможно при тщательном исследовании электрических свойств составляющих его бинарных нитридов; нитрида индия InN и нитрида галлия GaN. В научно-технической литературе представлены исследования холловской подвижности носителей заряда. Соответствие между результатами моделирования холловской подвижности и экспериментальными данными получены введением поправочных коэффициентов. Целью данной работы является расчет для InN и GaN температурной зависимости дрейфовой подвижности электронов в широком диапазоне степени легирования полупроводников при выборе исходных параметров материалов, позволяющих получить наилучшее соответствие экспериментальным результатам. Проведено моделирование процессов рассеяния электронов. Впервые для InN и GaN рассчитана температурная зависимость дрейфовой скорости электронов в широком диапазоне степени легирования полупроводника. Проведена верификация результатов моделирования. Рассчитаны поле-скоростные характеристики для InN и GaN. Полученные результаты указывают на перспективность использования исследованных нитридов при создании высокоэффективных, быстродействующих, мощных приборов различного назначения.uk
dc.description.abstractukНові можливості при створенні напівпровідникових приладів відкривають трикомпонентні напівпровідники. Одним з перспективних трикомпонентних напівпровідників є нітрид індію-галію InxGa1-xN, який розглядають як твердий сплав бінарних сполук − нітриду індію InN і нітриду галію GaN. Прогнозування перспектив створення приладів на основі InxGa1-xN можливо при ґрунтовному дослідженні електричних властивостей складових його бінарних нітридів; нітриду індію і нітриду галію. У науковій літературі для вказаних нітридів переважають дослідження холлівської рухливості, температурна залежність якої описана у вузькому діапазоні значень концентрації домішки, та відповідність результатів моделювання експериментальним отримують введенням коригувальних коефіцієнтів. Метою даної роботи є розрахунок для InN і GaN температурної залежності дрейфової рухливості електронів у широкому діапазоні ступеня легування напівпровідників і вибір вихідних параметрів матеріалів, що дозволяють отримати найкращу відповідність експериментальним результатам. Для досліджених нітридів проведено чисельне моделювання процесів розсіювання для типових видів домішкового (на нейтральних атомах та іонах домішки) і фононного (акустичне, полярне оптичне, міждолинне) механізмів; розраховані і проаналізовані значення швидкостей розсіювання імпульсу. Вперше для нітридів індію і галію розрахована температурна залежність дрейфової рухливості електронів у широкому діапазоні значень концентрації легуючої домішки. Проведена верифікація результатів моделювання. Розраховані поле-швидкісні характеристики методом релаксаційних рівнянь та зіставлені з результатами, отриманими методом Монте-Карло. Для досліджуваних нітридів запропоновані вихідні параметри, що забезпечують узгодження з експериментальними даними при моделюванні транспортних властивостей електронів у режимі слабкого електричного поля. Результати чисельного моделювання вказують на перспективність створення на основі InN і GaN високоефективних, швидкодіючих, потужних приладів різного призначення.uk
dc.format.pagerangeС. 32-39uk
dc.identifier.citationСаурова, T. А. Дослідження транспортних властивостей електронів у нітридах індію і галію / Саурова T. А., Семеновська О. В., Ємельянов М. Г. // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2020. – Вип. 60(2). – С. 32–39. – Бібліогр.: 18 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1970.60(2).2020.221422
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/40763
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць, 2020, Вип. 60(2)uk
dc.subjectнітрид індіюuk
dc.subjectнітрид галіюuk
dc.subjectрозсіюванняuk
dc.subjectдрейфова рухливість електронівuk
dc.subjectметод релаксаційних рівняньuk
dc.subjectindium nitrideuk
dc.subjectgallium nitrideuk
dc.subjectscattering rateuk
dc.subjectelectron drift mobilityuk
dc.subjectrelaxation equation methoduk
dc.subjectнитрид индияuk
dc.subjectнитрид галлияuk
dc.subjectрассеяниеuk
dc.subjectдрейфовая подвижность электроновuk
dc.subjectметод релаксационных уравненийuk
dc.subject.udc621.382.3uk
dc.titleДослідження транспортних властивостей електронів у нітридах індію і галіюuk
dc.title.alternativeResearch of transport properties of electrons in nitrides indium and galliumuk
dc.title.alternativeИсследование транспортных свойств электронов в нитридах индия и галлияuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPI-SPr_2020-60_p32-39.pdf
Розмір:
1.88 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

Вісник КПІ. Серія Приладобудування: збірник наукових праць, Вип. 60(2)