Ⅲ-V族半導體材料帶間隧穿的第一性原理研究.pdf

1、伴隨半導體技術的發(fā)展，隧穿場效應晶體管(TFETs)作為傳統(tǒng)金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(MOSFETs)替代者已經被廣泛研究.作為后MOSFET技術，人們把半導體中帶間隧穿(BTBT)作為降低操作電壓的一種新機制加以討論.Ⅲ-Ⅴ族合金半導體材料具有良好的光電特性，能夠有效地應用到TFETs器件中.
　　本文基于密度泛函理論，研究了Ⅲ-Ⅴ族半導體合金材料的帶間隧穿以及在隧穿區(qū)域Ga、Sb摻雜的帶間隧穿問題.對于源區(qū)、溝道和漏極

2、為同種合金材料的帶間隧穿，通過計算發(fā)現(xiàn)，當改變三元合金的組分時，可以有效地改變帶隙的大小，帶隙較小的材料對應的透射系數較大.當隧穿區(qū)域長度一定時，隨著外加偏壓的增加，透射系數增大，電流密度增大.當改變隧穿區(qū)長度時，溝道長度越短對應的透射系數越大.進而可以得出結論，增加隧穿的最有效方法就是減小隧穿區(qū)的帶隙和長度.然而，在隧穿區(qū)域進行Ga、Sb摻雜時，我們發(fā)現(xiàn):隧穿區(qū)域的晶格常數采用InAs的參數代替，形式上相當于對中心區(qū)進行了拉伸和壓縮，