شبیه سازی دیود تونل زنی تشدیدی

ساختارهای سد دوگانه - چاه کوانتومی به واسطه ویژگی ها و کاربردهای بسیاری که در زمینه های مختلف علم و تکنولوژی دارند، اخیراً توجه زیادی به خود جلب کرده اند. دیودهای تونل زنی تشدیدی یکی از وسایلی هستند که از این ساختارها استفاده می کنند. با توسعه چنین وسایلی مطالعه تئوری و بررسی خصوصیات و ویژگی های این ساختارها امری ضروری به نظر می رسد. همچنین با توجه به محدودیت امکانات آزمایشگاهی و البته محدودیت انجام آزمایش در شرایط خاص، استفاده از تکنیک های شبیه سازی به درک صحیح ساختار و محاسبه کمیت های مورد نظر کمک بسیاری می کند. در این رساله هدف شبیه سازی مشخصه جریان - ولتاژ دیود تونل زنی تشدیدی alxga1-xas/gaas می باشد. برای شبیه سازی، به ضریب عبور سیستم نیاز است که می توان با استفاده از دو روش، (الف) ماتریس انتقال و (ب) تقریب ونتزل – کرامرز - بریلوئن آن را محاسبه نمود. از بین این دو، روش (الف) خطای کمتری نسبت به جواب بدست آمده از حل تحلیلی دارد. بنابراین برای محاسبه جریان گذرنده از دیود که ناشی از تونل زنی الکترون هاست، ضریب عبور بدست آمده از روش ماتریس انتقال را به کار بردیم. محاسبه مشخصه جریان - ولتاژ دیود با استفاده از دو روش غیرخودسازگار (حل معادله شرودینگر با فرض افت یکنواخت ولتاژ در ناحیه فعال) و خودسازگار (حل همزمان معادله شرودینگر و پواسون) صورت گرفته و با نتایج تجربی منتشر شده در مقالات مقایسه شده است. آنچه از این مقایسه برمی آید این است که نتایج حاصل از روش محاسبات خودسازگار به نتایج تجربی بسیار نزدیک تر است.