Численное моделирование трехбарьерных резонансно-туннельных диодов на основе графена

Abstract

Описана разработанная комбинированная численная самосогласованная модель для расчета электрических характеристик многобарьерных наноструктур на основе двухслойного графена. С ее использованием рассчитаны вольт-амперные характеристики (ВАХ) трех-, четырех- и пятибарьерных резонансно-туннельных диодов (РТД) на основе графена на подложке диоксида кремния (SiO2). Исследовано влияние ширин барьеров и квантовых ям на ВАХ трехбарьерных РТД на основе графена на подложке SiO2. Рассмотрены структуры с симметричными барьерами и ямами. Установлено, что увеличение ширин квантовых ям приводит к существенному уменьшению плотностей пиковых токов и токов долины, а увеличение ширин потенциальных барьеров приводит к незначительному уменьшению плотности тока первого пика, а также к увеличению плотностей токов второго пика и долины. Рассчитаны также зависимости плотностей токов от напряжений для РТД с четырьмя и пятью барьерами на основе гексагонального нитрида бора (h-BN) и диоксида кремния (SiO2) и квантовыми ямами на основе двухслойного графена. Проведено сравнение ВАХ исследованных РТД.