Ткаченко О.А. Ткаченко В.А.
Моделирование графеноподобных полупроводниковых наносистем
Докладчик: Ткаченко О.А.
Моделирование графеноподобных полупроводниковых наносистем
Ткаченко О.А., Ткаченко В.А.
ИФП СО РАН, Новосибирск
otkach@isp.nsc.ru
Трудным тестом для нанотехнологий является задача превращения двумерного электронного газа (ДЭГ) полупроводниковых гетероструктур в графеноподобную решетку. По условиям формирования ее период (~100 нм) в 500 раз больше, чем у графена, и характерные энергии (<1 мэВ) на 3 порядка ниже, чем в графене и на порядок меньше примесных флуктуаций потенциала, разрушающих минизонный спектр и дираковские особенности. Для сохранения этих явлений предложена и численно оптимизирована нелегированная структура с двумя металлическими затворами: затвор на поверхности полупроводника имеет решетку не совсем одинаковых отверстий (из-за ошибок технологии) и отделен от верхнего затвора тонким диэлектриком. Подстройка затворных напряжений дает под отверстиями требуемые квантовые точки, либо антиточки (барьеры) в ДЭГ, но малый беспорядок возле поверхности передается полем вглубь структуры с усилением из-за разной степени затухания модуляции потенциала на разных длинах волн. Исходя из строения структуры, решались задачи трехмерной электростатики и двумерное уравнение Шредингера для больших квантовых резонаторов в широком электронном волноводе. Проанализирован беспорядок, возникающий в массивах квантовых точек и антиточек, и его влияние на кондактанс. Расчеты выполнены на машине МВС-10П МСЦ РАН. Работа поддержана грантами РНФ 14-22-00143 и НШ-2938.2014.8.
К списку докладов