محاسبه ظرفیت خازنی ساختارهای مختلف نیمه هادی و کاربرد آن در قطعات نیمه هادی تک الکترونی

در این پروژه پس از معرفی قطعات تک-الکترون متعارف و مورد استفاده و مشکلات آنها، به بررسی ساختارهای سوزنی شکل در ابعاد و اندازه های متفاوت می پردازیم. این ساختارها به بافت سیلیکون متخلخل بسیار شبیه هستند. با اسبفاده از قابلیت های برنامه ی fastcap، پس از شبیه سازی ساختارهای تعریف شده، خازن آنها محاسبه و نشان داده می شود که مقدار این خازن در همان حدی است که جزیره های بکار برده شده در ادوات تک-الکترون متعارف با ابعاد نانو متری دارا بودند، با این تفاوت که ابعاد آنها چندین برابر بزرگتر شده است. در حقیقت با فزونی میدان های الکتریکی حاشیه ای بدلیل ساختار ذاتی بافت سوزنی شکل که با میدانهای الکتریکی اطراف جزیره های نانومتری قابل مقایسه می باشد، از خازن این قطعه کاسته شده و لذااین ساختارها توانسته اند پدیده های ممنوعیت کولمب و اثرهای تک-الکترون را نشان دهند و نیز دمای کارکرد آنها بمراتب بالاتر از دمای ادوات تک-الکترون معمولی خواهد بود. بررسی نتایج چند آزمایش، این اثرها را در منحنی های جریان-ولتاژ آنها نشان می دهد. بنابر این با استفاده از این ساختارها و بدلیل تکنیک ساخت ساده تر ازن قطعه نسبت به ادوات متعارف تک-الکترون، مطالعه و تحقیق بر روی چگونگی رفتار آنها و درک تیوری پدیده های موجود شتاب بخشیده می شوند.