İki ve üç boyutlu III-V yarıiletkenlerde sıcak elektron dinamiği

Abstract

Bu çalışmada iki ve üç boyutlu III-V yarıiletkenlerde elektronların yüksek alan tasıma özellikleri üzerine sıcak fonon üretiminin etkisi çalışılmıştır. Ortalama fonon sayısı ve etkin enerji durulma zamanının elektron sıcaklığı ile değişimi teorik olarak incelenmiştir. Ayrıca 300 K örgü sıcaklığında ve farklı taşıyıcı yoğunluklarında elektrik alanla sürüklenme hızının değişimi araştırılmıştır. ki ve üç boyutlu III-V yarıiletkenlerde, ortalama fonon sayısı artan elektron sıcaklığı ile artmakta ve sıcak fonon etkilerinden dolayı etkin enerji durulma zamanı azalmaktadır. Sürüklenme hızı da elektrik alan ile artmakta ve artan fonon sayısı nedeniyle belli bir elektrik alan değerinde doyuma ulaşmaktadır. Elde edilen sonuçlar, literatürdeki çalışmalar ile karşılaştırılarak analiz edilmiştir.

In this work, the effect of hot phonon production on the high field transport properties of electrons in two and three dimensional III-V semiconductors has been studied. Dependences of the average phonon number and effective energy relaxation time on the electron temperature have been investigated theoretically. Additionally, the drift velocity versus electric field characteristics have been investigated for the different carrier densities at lattice temperature TL = 300 K. In two and three dimensional III-V semiconductors, the effective energy relaxation time decreases due to the hot phonon effects while the average phonon number increases with increasing electron temperature, we also show that the drift velocity increases with electric field and saturates at the certain electric field values due to increasing phonon population. The obtained results were also compared the previous publications.