ISSN: 1304-7191 | E-ISSN: 1304-7205
Modeling of heterostructures for nanoelectronic devices: tight binding view
1Department of Physics, Faculty of Science and Letters Computational Science and Engineering Division, Informatics Institute Istanbul Technical University, Maslak-ISTANBUL
Sigma J Eng Nat Sci 2004; 22(1): 1-20
Full Text PDF

Abstract

Advances in growing semiconductor thin films of different physical and chemical properties has provided new
opportunities in basic science studies and device applications in electronics industry. Realization of the full potentials of semiconductor heterostructures for nanoscale electronic and optoelectronic device technologies require reliable and precise predictive process and performance simulation models that are consistent with the fundamental principles of solid state physics and quantum mechanics. In this review article, we present a tight binding view of the atomistic materials theory based modeling of heterostructure nanoscale devices. The
models are the empirical sp3 and sp3s* tight binding theories in which the parameters are obtained from a fit to
the real band structures of semiconductors. Using this scheme, we discuss the modeling of the electronic band
structure of technologically important AlGaAs/GaAs heterostructures. We believe that the tight binding theory
should be useful in understanding the effects of electronic band structure of heterostructures on charge transport and performance of nanoscale devices.


Nanoelektronik için heteroyapıların tasarımı: sıkı bağlam bakışı
1
Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences 2004; 1(22): 1-20

Fiziksel ve kimyasal özellikler farklı yarıiletken ince filmlerin büyültülmesinde kaydedilen ilerlemeler elektronik sanayisinde temel bilimsel çalışmaları ve uygulamalarında yeni fırsatlar oluşturdu. Yarıiletken heteroyapıların nano ölçekli elektronik ve optoelektronik cihaz teknolojilerdeki öneminin idrakı, güvenilir ve hassas üretim ve verim tahmininde kullanılan tasarım yöntemlerinin katıhal fiziği ve kuvantum mekaniğinin
temel ilkeleri ile uyum içinde olmasına bağlıdır. Bu makalede, nano ölçekli heteroyapı cihazların tasarımında atomik malzeme kuram tabanlı sıkı bağlam kuramı ile tasarımını inceleyeceğiz. Bunlar sp3 ve sp3s* sıkı bağlam kuramları olup kullanılan parametreler yarıiletkenlerin bilinen band yapılarını vermektedir. Bu sıkı bağlam yaklaşımını kullanarak, teknolojide önemli olan AlGaAs/GaAs heteroyapının enerji band yapısının
tasarımını inceleyeceğiz. Sıkı bağlam kuramının nano ölçekli aygıtlarda yüklü parçacıkarın taşınmasında heteroyapı enerji band yapısının önemini anlamakta faydalı olacağına inanıyoruz.