در این تحقیق ابتدا به مطالعه و برررسی نحوه تشکیل چاه کوانتوم دوبعدی در ساختارهای نامتجانس algan و gan می‏پردازیم . که در این بررسی تمامی پتانسیل‏های موجود ، اثر قطبش خود به خودی و پیزوالکتریک که بر چاه کوانتومی تاثیر می‏گذارند را در نظر خواهیم گرفت . سپس با اعمال پتانسیل خارجی تحرک الکترونی و تراکم الکترونی را محاسبه می‏کنیم . با مشخص شدن رفتار تراکم الکترونی تحت پتانسیل خارجی می‏توان جریان الکترونی در چاه کوانتومی را مشخص کرد . روش بدست آوردن تراکم و جریان الکترونی چاه کوانتومی بصورت مدل تحلیلی – عددی خواهد بود . که از طریق جریان و چگالی الکترونی چاه کوانتومی می‏توان رسانندگی‏های متقابل ، ظرفیت‏های الکترونی گیت – درین و گیت سورس ترانزیستور را بدست آورد . طوریکه با استفاده از این پارامترها فرکانس قطع و تاثیر دما بر آن قابل بررسی خواهد بود . نتایج حاصل از مدل تحلیلی عددی با داده‏های تجربی مقایسه خواهد شد

در این تحقیق ابتدا به مطالعه و بررسی نحوه ی تشکیل چاه کوانتومی دو بعدی در ساختارهای نامتجانس algan و gan می پردازیم . که در این بررسی تمامی پتانسیل های موجود ، اثر قطبشی خود به خودی و پیزوالکتریک که بر چاه کوانتومی تأثیر می گذارند را در نظر خواهیم گرفت . سپس با اعمال پتانسیل خارجی تحرک الکترونی وتراکم الکترونی را محاسبه می کنیم . با مشخص شدن رفتار تراکم الکترونی تحت پتانسیل خارجی می توان جریان الکترونی در چاه کوانتومی را مشخص کرد . روش بدست آوردن تراکم و جریان الکترونی چاه کوانتومی به صورت مدل تحلیلی – عددی خواهد بود . که از طریق جریان و چگالی الکترونی چاه کوانتومی می توان رسانندگی های متقابل را بدست آورد . طوریکه با استفاده از این پارامترها اثر دما بر جریان الکترونی چاه کوانتومی قابل بررسی خواهد بود . نتایج حاصل از مدل تحلیلی - عددی با داده های تجربی مقایسه خواهد شد . در این کار ، مدل جدیدی برای محاسبه چگالی الکترونی چاه کوانتومی ارائه شده که جریان الکترونی را می توان توسط این چگالی محاسبه کرد . این مدل روش مناسبی در تعیین اثر دما بر جریان الکترونی چاه کوانتومی ترانزیستورهای با تحرک پذیری بالای الکترونی algan /gan و همچنین وابستگی دما به گاف نواری, تراکم الکترونی چاه کوانتومی ، ولتاژ آستانه و تحرک الکترونی ، ثابت دی الکتریک، چگالی بار قطبش القایی می باشد . اینها را می توان ( 1 ) با استفاده از حل خودسازگار معادله شرودینگر و پواسون جهت بدست آوردن تحرک الکترونی ، تراز فرمی چاه کوانتومی و خمیدگی نواری gan ، ( 2 ) منظور کردن وابستگی به دمای پهنای چاه کوانتومی ( 3 ) در نظر گرفتن روابط تحلیلی چگالی و جریان الکترونی چاه کوانتومی ( 4 ) استفاده از اثرات تله های الکترونی در سطح algan ، ما بین دو سطح algan و gan و لایه زمینه gan بدست آورد . که بدست آوردن مقادیر انرژی فرمی ، انرژی ترازهای کوانتیزه در داخل چاه کوانتومی دو بعدی ( 2 deg) ، ضریب بر هم کنش متقابل زیر ترازهای کوانتومیhmn بین باندی و داخل باندی ، تراکم الکترونی کل ns و داخل هر زیر باند ( 2deg ) ni در ساختار نامتجانس algan / gan ، پهنای موثر کانال ( 2 deg ) در هر نقطه را ، بوسیله ی حل خودسازگار شرودینگر و پواسون می توان محاسبه کرد

ضرورت توجه به ساخت ترانزیستورهای با محدوده عملکرد بالا (توان بالا وفرکانس قطع بالا) در ولتاژهای پایین باعث شد که عواملی که باعث افزایش جریان الکترونی این ترانزیستورها می شوند مورد بحث و بررسی قرار گیرند. برای بررسی اثر پهنای ناحیه تهی بر جریان الکترونی fetهای inaln/inn، ابتدا باید یک سری پارامترهای فیزیکی دقیق و کامل بدست آید، برای بدست آوردن این پارامترها چون چگالی گاز الکترونی، چگالی بار سطحی و ولتاژ آستانه باید معادله شرودینگر و پواسون بصورت خود سازگار حل گردند . نتایج کلی نشان می دهند که به ازای ولتاژهای گیت کمتر، تراکم الکترونی چاه کوانتومی افزایش می یابد. همچنین پهنای ناحیه تهی کاهش یافته و یک کانال جریان در ناحیه سد inaln بوجود می آید، که یکی از عوامل کاهش چگالی نفوذ الکترونهای چاه کوانتومی به ناحیه سد inaln، در اثر کاهش پهنای ناحیه تهی می باشد. سپس به بررسی و ارائه یک مدل تحلیلی می پردازیم که با نتایج تجربی سازگاری خوبی داشته باشد، برای این منظور اثر پهنای ناحیه تهی بر چگالی الکترونی چاه کوانتومی و محاسبه جریان در چاه کوانتومی دو بعدی ، محاسبه جریان در پهنای ناحیه تهی و تاثیر مجموع این جریانها را بر روی مدل تحلیلی مطالعه کردیم. در بررسی جریان درین- سورس بر حسب ولتاژ درین- سورس به ازای طول گیت های مختلف معلوم شد که برای هر ولتاژ مشخص جریان درین با کاهش طول گیت در این همت افزایش می یابد، که علت آن این است که با افزایش ولتاژ آستانه گیت، چگالی گاز الکترونی دو بعدی افزایش می یابد.