Моделювання пробою p-n переходу на основі GaAs з використанням методу молекулярної динаміки
| Автори | Д. Сергєєв1,2, Н. Жантуріна2, А.Л. Соловйов3 |
| Афіліація |
1Актюбінський авіаційний інститут імені Т. Бегельдінова, 030012 Актобе, Республіка Казахстан 2Актюбінський регіональний університет імені К. Жубанова, 030000 Актобе, Республіка Казахстан 3Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б. Вєркіна НАН України, 61103 Харків, Україна |
| Е-mail | serdau@mail.kz |
| Випуск | Том 17, Рік 2025, Номер 4 |
| Дати | Одержано 03 квітня 2025; у відредагованій формі 18 серпня 2025; опубліковано online 29 серпня 2025 |
| Цитування | Д. Сергєєв, Н. Жантуріна, А.Л. Соловйов, Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 4, 04001 (2025) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.17(4).04001 |
| PACS Number(s) | 07.05.Tp, 73.40. – c, 31.15. – p |
| Ключові слова | Комп’ютерне моделювання (4) , p-n перехід (5) , Електромагнітний імпульс (2) , Тепловий ефект (2) , Молекулярна динаміка (15) . |
| Анотація |
У цій статті представлені результати моделювання пробою електронно-діркового контакту на основі GaAs з використанням теорії функціоналу густини та методу молекулярної динаміки. Електричні характеристики моделювалися за допомогою методів Слейтера-Костера та нерівноважних функцій Гріна. Показано, що наявність початкових вакансійних дефектів та пар Френкеля в об’ємі напівпровідникового кристалу сприяє релаксації механічних напружень, що створюються термічними деформаціями. Визначено, що електромагнітна складова імпульсу призводить до появи вигинів у напівпровідниковій структурі, що супроводжуються значними відхиленнями параметрів кристалічної решітки від норми. При розгляді одночасної дії теплової та електромагнітної складових імпульсу ці вигини згладжуються, ймовірно, через релаксацію механічних напружень через початкові та теплові вакансійні дефекти. Виявлено, що вразливими ділянками напівпровідникового приладу є точки з’єднання кристалічної структури з контактами, а також межа між p- та n-напівпровідниками. Аналіз електричних характеристик показує, що ще до пробою напівпровідниковий діод втрачає свої випрямні властивості, а передпробійний стан діода супроводжується значним імпульсним збільшенням зворотного струму, що надалі призводить до перегріву та теплового пробою. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Роль зернограничного зміцнення в збільшенні мікротвердості алюмінієвих сплавів, опромінених сильнострумовим імпульсним пучком електронів [04002-1-04002-6]2) Теоретичне та експериментальне дослідження імплантату внутрішнього вуха людини з ультразвуковою лінією зв’язку [04003-1-04003-8]
3) Морфологічні та оптичні властивості кремнієвих мікронаноструктур, індукованих коронним розрядом постійного струму за атмосферного тиску [04004-1-04004-7]
4) Похиле падіння E-поляризованих фотонів на нескінченну періодичну ґратку металевих стрічок [04005-1-04005-5]
5) Мікрохвильовий фотомодуляційний метод для неінвазивного аналізу профілів легування в неоднорідних напівпровідникових структурах [04006-1-04006-6]
6) Про підвищення чутливості резонаторного зонда з осьовою симетрією в локальній мік-рохвильовій діагностиці нанорозмірних об'єктів [04007-1-04007-7]
7) Фізична електроніка систем п’єзокерамічних перетворювачів і її залежність від характеру електричного збудження систем [04008-1-04008-1]
8) Покращення здатності датчика на основі ZnO до виявлення газу: вплив статичного потенціалу [04009-1-04009-7]
9) Близькоповерхнева надпровідність у топологічних ниткоподібних кристалах GaSb і Bi2Se3 [04010-1-04010-1]
10) Прогнозування споживання електроенергії за допомогою моделі ARIMA-LSTM [04011-1-04011-4]
11) Вплив електромагнітного та оптичного випромінювання на фізичні та біологічні системи [04012-1-04012-5]
12) Виготовлення біополімерних нанокомпозитних екранів електромагнітних перешкод на основі багаси з цукрової тростини та PVA/PANI/MWCNT, а також оцінка ефективності екранування залежно від різного складу [04013-1-04013-6]
13) Нано-вдосконалені IoT-датчики та гібридні алгоритми планування для розумного сільського господарства: багаторівнева структура для сталого розвитку [04014-1-04014-6]
14) Стабілізація невизначених систем із затримкою у скінченному часі з використанням нового підходу інтегральної нерівності [04015-1-04015-6]
15) Інфляційні космологічні моделі з використанням типів Б’янкі II-IX: математичний підхід [04016-1-04016-5]
16) Сольвотермічний синтез та комплексна характеристика високоякісного оксиду графену [04017-1-04017-5]
17) Портативна антена з пазами та прорізами для медичних застосувань [04018-1-04018-5]
18) Високоізольована компактна чотирипелюсткова UWB MIMO-антена з шестигранним слотом для розширених застосувань 5G та промислового інтернету речей [04019-1-04019-5]
19) Компактна широкосмугова мікросмужкова патч-антена для 5G-зв’язку [04020-1-04020-5]
20) Покращення продуктивності мікросмужкової круглої кільцевої дводіапазонної патч-антени з мінімальним відбиттям для ефективних застосувань бездротового зв’язку [04021-1-04021-5]
21) Ефективна мініатюрна патч-антена для бездротового зв’язку малої дальності [04022-1-04022-5]
22) Y-подібні патчі масивної MIMO-антени для вимірювання продуктивності при застосуванні 6G [04023-1-04023-5]
23) Гібридна мініатюрна надширокосмугова мікросмужкова антена для 5G застосувань та дистанційного зондування [04024-1-04024-5]
24) Покращення продуктивності за допомогою 2 2 одноелементної масивної MIMO-антени у 6G пристроях [04025-1-04025-5]
25) Гнучка широкосмугова антена для застосувань у C-діапазоні та X-діапазонах [04026-1-04026-5]
26) Інтелектуальний підхід до аналізу заборонених зон у напівпровідникових наноматеріалах [04027-1-04027-5]
27) Оптимізація виявлення дефектів в атомних матеріалах з використанням графенового шару [04028-1-04028-5]
28) Підхід до прогнозування ефективності фільтрації в нанокомпозитних мембранах з використанням 2D-матеріалів [04029-1-04029-6]
29) Метод оптимізації для оцінки параметрів сонячних фотоелектричних систем з використанням наноматеріалів [04030-1-04030-5]
30) [04030-1-04030-6]
31) Покращення рентгенотерапії: дослідження наноматеріалів на основі сульфіду вісмуту методом Монте-Карло [04032-1-04032-5]
32) Наномодифікований бетон для екстремальних умов: підвищення довговічності за допомогою нанодобавок та цементної нанотехнології [04034-1-04034-5]
33) Розробка та впровадження безлегуючого MBCFET на основі зарядової плазми з використанням надтонкого Ge для низькопотужних застосувань [04035-1-04035-5]
34) Наночастинки гадолінію: перспективний агент для посилення радіотерапії при низьких концентраціях [04036-1-04036-6]
35) Мікрохвильові поглинальні властивості композитного матеріалу на основі полівінілхлориду та ітрієвого гранату [04037-1-04037-7]
