مطالعه اثرات مکانیک کوانتومی در رفتار و مشخصات آشکارسازهای نوری MSM در مقیاس نانو با استفاده ازحل عددی مدل شیب چگالی

در این مقاله مدل سازی آشکارساز نوری فلز- نیمه هادی- فلز در ابعاد نانو مورد بررسی قرار میگیرد. برای این مدل سازی از مدل جفت شده شیب چگالی وسوق- پخش استفاده شده است. معادلات بر اساس متغیرهای اسلاتبوم بازنویسی شده و از یک فرمولبندی خودسازگار برای شبیه سازی قطعه استفاده شده است. از شیوه عددی جهت حل مدل برای آشکار ساز نوری فلز-نیمه هادی-فلز استفاده شده است. معادلات دیفرانسیل جزئی جفت شده (معادلات مدل سوق-پخش و معادلات مدل شیب چگالی) در حالت تعادل و پایا حل میشود. برای حل عددی این معادلات از روش دیفرانسیل محدود 5 نقطه در دو بعد برای تجزیه فضاییاستفاده شده است. دسته معادلات غیر خطی جفت شده برای هر نقطه شبکه قطعه و برای کل قطعه با استفاده از الگوریتم گامل و الگوریتم تکرار حل می گردند. با استفاده از پارامترهای چگالی الکترونها، چگالی حفره ها، پتانسیل الکتروستاتیک، پتانسیل کوانتومی الکترونها و پتانسیل کوانتومی حفرهها سایر پارامترهای وابسته قطعه مانند چگالی جریان و جریان اشباع برای ولتاژهای اعمالی متفاوت اعمال شده به اتصالات محاسبه می شوند. تغییرات ناشی از کاهش مقیاس آشکارساز تا زیر 100 نانومتر در پتانسیل کوانتومی حامل ها از دیگر پارارمترهای مورد بررسی قرار گرفته است

کلیدواژه ها:

مدل شیب چگالی ، پتانسیل کوانتومی حامل ها ، ، روش گامل ، متغیرهای اسلاتبوم