بررسی اثرات کوانتومی در رفتار و مشخصات قطعات نیمه رسانا در مقیاس نانو با استفاده از حل عددی معادله شرودینگر و معادلات مدل ترابرد انرژی به صورت جفت شده

در این مقاله سعی بر آن است که یک مدل مناسب برای شبیه سازی قطعات نیمه هادی در مقیاس نانو ارائه گردد. جهت شبیه سازی رفتار قطعات نیمه هادی درمقیاس نانو می بایست اثرات کوانتومی ناشی از کاهش ابعاد قطعه لحاظ گردد. این اثرات کوانتومی نقش بسزایی در ترابرد الکترون و در نتیجه سایر مشخصات قطعهایفا می کند. برای شبیه سازی رفتار کوانتومی قطعات نیمه هادی در مقیاس نانو از معادله شرودینگر به عنوان تصحیح کوانتومی مدل ترابرد انرژی استفاده می شود. به این ترتیب علاوه بر در نظر گرفتن اثرات گرادیان های دمایی در ترابرد الکترون، پیامد های ناشی از کاهش ابعاد قطعه لحاظ می گردد. در نهایت سعی خواهد شد کهیک مدل خود الحاق، و شیوه عددی مناسب برای حل این مدل ارائه گردد. معادلات دیفرانسیل جزئی مدل ترابرد انرژی، شامل 4 معادله دیفرانسیل جزئی پارابولیک ویک معادله دیفرانسیل جزئی بیضوی، به همراه معادله دیفرانسیل جزئی شرودینگر مستقل از زمان به صورت جفت شده به شیوه عددی حل می گردند. معادلات به شیوه دیفرانسیل محدود 5 نقطه در دو بعد تجزیه فضایی شده و دستگاه معادلات غیر خطی جفت شده حاصل به شیوه تکرار گامل با اعمال شرایط مرزی مناسب حل می گردند.

کلیدواژه ها:

نانو قطعات نیمه هادی ، ترابرد الکترون ، مدل ترابرد انرژی ، معادله شرودینگر