بهبود پارامترهای الکترونیکی نانو‌سیم‌های سیلیکونی با افزودن ناخالصی فسفر و آرسنیک

در این مقاله به منظور بهبود پارامترهای الکترونیکی نانوسیم‌های سیلیکونی، اثر اضافه کردن اتم ناخالصی آرسنیک و فسفر بررسی شده ‌است. پارامترهای بررسی شده شامل طیف انتقال، قابلیت تحرک، طول آزاد میانگین و ساختار باند انرژی می‌باشد. جهت بررسی رسانایی و قابلیت تحرک نانوسیم‌های سیلیکونی، انتقال در طول نانوسیم‌های بلند در حضور تعداد زیادی ناکاملی (مانند ناخالصی، جای خالی، بی‌نظمی و ناهمواری‌های سطحی) مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقاله به منظور انجام محاسبات ساده‌تر، نانوسیم‌های با طول کوتاه و ناکاملی‌های جزیی مطالعه شده است. از اینرو نانوسیم‌های با طول محدود را یک بار با افزودن فسفر و بار دیگر با افزودن آرسنیک، آلایش داده و نتایج حاصل از شبیه‌سازی تحلیل گردید. شبیهسازی با استفاده از نرم‌افزار QuantumWise انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که با اضافه شدن ناخالصی‌های آرسنیک و فسفر به نانوسیم‌های سیلیکونی، طیف انتقال برحسب انرژی، افزایش می‌یابد. قابلیت تحرک برای چگالی‌های بار الکترون بیش از کاهش یافته، درحالیکه در چگالی‌های کمتر از این مقدار، تقریبا ثابت می‌ماند.