• 제목/요약/키워드: intervalley scattering

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Monte Carlo Method에 의한 GaAs의 Hydrodynamic Model Parameter의 추출 (Extraction of Hydrodynamic Model Parameters for GaAs Using the Monte Carlo Method)

  • 박성호;한백형
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.63-71
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    • 1990
  • Hydrodynamic model에 의해서 submicron GaAs device를 simulation 할 때 필요한 hydrodynamic model parameter 들을 Monte Carlo code를 개발하여 추출하였다. GaAs 전도대의 밴드구조로 $\Gamma$, L, X세개의 valley를 고려하였고, 산란기구로는 polar optic phonon, acoustic phonon, equivalent intervalley, non-equivalent intervalley, ionized impurity 및 piezoelectric scattering을 고려하였다. 계산으로부터 얻은 속도 - 전계 곡선은 실험결과와 잘 일치하였고, 다른 연구자들이 소자 시뮬레이션에 사용할 수 있도록 모델 파라메터들을 표로 제시하였다.

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입자모델을 이용한 서브마이크론 게이트 GaAs MESFET 특성의 해석 (Analysis of Submicron Gate GaAs MESFET's Characteristics Using Particle Model)

  • 문승환;정학기;김봉렬
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.534-540
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    • 1990
  • In this paper the characteristics of submicron gate GaAs MESFET's have been studied using a particle model which takes into account the hot-electron transport phenomena, i.e., the velocity overshoot. \ulcornervalley(<000> direction), L valley (<111>direction), X valley (<100>direction) as the GaAs conduction energy band and optical phonon, acoustic phonon, equivalent intervalley, nonequivalent intervalley scattering as the scattering models, have been considered in this simulation. And the GaAs material and the device simulation have been done by determination of the free flight time, scattering mechanism and scattering angle according to Monte-Carlo algorithm which makes use of a particle model. As a result of the particle simulation, firstly the electron distribution, the potential energy distribution and the situation of electron displacement in 0.6 \ulcorner gate length device have been obtained. Secondly, the cutoff frequency, obtained by this method, is k47GHz which is in good agreement with the calculated result of theory. And the current-voltage characteristics curve which takes account of the buffer layer effect has been obtained. Lastly it has been verified that parasitic current at the buffer layer can be analyzed using channel depth modulation.

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GaAs 벌크에서 전자의 과도 전송 특성 (A study on the transient electron transport in GaAs bulk)

  • 임행삼;황의성;심재훈;이정일;홍순석
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권3호
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    • pp.268-273
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    • 1997
  • In this paper the transient electron transport in GaAs bulk is simulated by using ensemble Monte Carlo method. To analyze the transient electron transport the 10000 electrons in the .GAMMA. valley are simulated simultaneously for 10 picoseconds. The electric field-velocity relation is obtained. The high impurity density reduces the negative differential resistance effect. The result of transient average velocity shows the electron velocity in the transient state is faster than that in the steady state. This transient velocity overshoot is caused by the intervalley scattering mechanism. And we confirmed the fact that the energy relaxation time is longer than the momentum relaxation time.

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GaAs SBGFET의 잡음동작에 관한 연구 (Study on Noise Behavior of GaAs SBGFET)

  • 박한규
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.6-11
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    • 1977
  • GaAs Schottky Barrier Gate 전계효과트랜지스터의 잡음동작을 잡음등가회로를 사용하여 연구하였으며, 부가구인 잡음근원은 pinch-off영역에서 GaAs FET bias에 의하여 구현되었다. 이것이 바로 intervalley 산란잡음과 hot electron에 의한 잡음이었다. 본 논문의 잡음등가회로에서는 carrier의 포화속도와 기생저항의 영향을 고려한 parameter를 정하였다.

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HEMT 소자의 2차원 계곡간 산란율 시뮬레이션 (Simulation of Two-Dimensional Intervalley Scattering Rate in HEMT Device)

  • 이준하;이흥주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.336-339
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    • 2004
  • 본 논문은 Al/sub x//Ga/sub 1-x//As/Ga/sub y//In/sub l-y//As/GaAs 이종접합 소자의 2차원적 산란율을 해석하였다. 사각 양자 우물의 전자 준위는 슈뢰딩거와 포아송 방정식의 연계풀이에 의해 수치해석 적으로 해석하였다. 수치해석으로 얻어진 파동함수와 에너지 준위를 이용하여 이 구조에서 주요한 2차원 산란율들을 구하였다. 극성광학 포논, 음향 포논, 압전 산란, 이온화된 불순물 산란, 그리고 합금 산란이 첫 번째 두개의 하부 밴드에 대해 고려되었다. 또한 2차원에 대해 구하여진 이 결과는 같은 영역에서의 3차원 산란율과 비교하였다.

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$In_{0.53}(Al_xGa_{1-x})_{0.47}As$의 전자와 정공 이동도의 실험식 추출 (Extraction of empirical formulas for electron and hole mobility in $In_{0.53}(Al_xGa_{1-x})_{0.47}As$)

  • 이경락;황성범;송정근
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권6호
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    • pp.564-571
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    • 1996
  • We calculated the drift-velocities of electrons and holes of I $n_{0.53}$(A $l_{x}$G $a_{1-x}$ )$_{0.47}$As, which is used for semiconductor materials of high performance HBTs, along with the various doping concentrations and Al mole fractions as well as the electric fields by Monte Carlo experiment. Especially, for the valence bands the accuracy of hole-drift-velocity was improved in the consideration of intervalley scattering due to the inelastic scattering of acoustic phonon. From the results the empirical formulas of the low- and high field mobility of electrons and holes were extracted by using nonlinear least square fitting method. The accuracy of the formulas was proved by comparing the formula of low-field electron mobility as well as drift-velocity of I $n_{0.53}$ G $a_{0.47}$As and of low-field hole mobility of GaAs with the measured values, where the error was below 10%. For the high-field mobilities of electron and hole the results calculated by the formulas were very well matched with the MC experimental results except at the narrow field range where the electrons produced the velocity overshoot and the corresponding error was about 30%.0%. 30%.0%.

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Substrate Doping Concentration Dependence of Electron Mobility Enhancement in Uniaxial Strained (110)/<110> nMOSFETs

  • Sun, Wookyung;Choi, Sujin;Shin, Hyungsoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권5호
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    • pp.518-524
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    • 2014
  • The substrate doping concentration dependence of strain-enhanced electron mobility in (110)/<110> nMOSFETs is investigated by using a self-consistent Schr$\ddot{o}$dinger-Poisson solver. The electron mobility model includes Coulomb, phonon, and surface roughness scattering. The calculated results show that, in contrast to (100)/<110> case, the longitudinal tensile strain-induced electron mobility enhancement on the (110)/<110> can be increased at high substrate doping concentration.

HEMT 소자내 계곡간 산란율의 2차원적 해석에 관한 연구 (A Study of Two-Dimensional Intervalley Scattering Rate in HEMT Device)

  • 이준하;이홍주
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.162-164
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    • 2004
  • 슈뢰딩거와 포아송 방정식의 연계풀이에 의해 수치해석적으로 구한 파동함수와 에너지 준위를 이용하여 $300^{\circ}$K에서 사각우물을 형성하는 $Al_xGa_{1-x}As/Ga_yIn_{l-y}As/GaAs$ HEMT 소자 채널 영역에서의 극성광학 포논, 음향 포논, 압전 산란, 이은화된 불순물 산란, 그리고 합금 산란에 대한 2차원 산란율을 계산하여, 같은 영역에서의 3차원 산란율과 비교하였다. 그 결과 bulk영역에서 가장 우세한 이온화된 불순물 산란이, 2-DEG 시스템에서 크게 감소되었음을 알 수 있었는데, 이는 변조 도핑에 의하여 이온화된 불순물을 2-DEG가 존재하는 채널영역의 불순물 양을 감소시켰기 때문으로 해석된다.

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