ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ

Механизмы электронного транспорта в низкоразмерных полупроводниковых структурах: обзор

Махер Рафи Тауффак
Университет Альнур, https://alnoor.edu.iq/
Ниневия 41012, Ирак
E-mail: maher.rafi3@alnoor.edu.iq
Халах Исмаил Хани
Университетский колледж Аль-Мансура, https://muc.edu.iq/
Багдад 10067, Ирак
E-mail: hala.ismail@muc.edu.iq
Амна Хусейн Сабри Али Али
Университетский колледж Аль-Хикма, https://hiuc.edu.iq/
Багдад 10015, Ирак
E-mail: amna.hussain@hiuc.edu.iq
Асан Бейкер Канбар
Университета Джихан Сулеймания, https://sulicihan.edu.krd/
Сулеймания 46001, Курдистан, Ирак
E-mail: asan.baker@sulicihan.edu.krd
Саад Махди
Университет Аль-Турат, https://uoturath.edu.iq/
Багдад 10013, Ирак
E-mail: saad.mahdi@uoturath.edu.iq

Поступила 22.05.2024, рецензирована 27.05.2024, принята 31.05.2024, опубликована 17.09.2024.

Аннотация: Представлен современный обзор процессов переноса электронов в низкоразмерных полупроводниковых устройствах с акцентом на влияние пониженной размерности на поведение электронов. Проведен анализ литературы с особым вниманием экспериментальным и теоретическим исследованиям, проливающим свет на динамику электронного транспорта в квантовых ямах, проволоках и точках. В ходе анализа изучены механизмы рассеяния, эффекты квантового ограничения, а также значение состава и структуры материала. Результаты показывают, что квантовое ограничение создает дискретные энергетические состояния, которые радикально меняют подвижность и проводимость электронов. Кроме того, показано, что на рассеяние электронов фононами, примесями и поверхностями сильно влияет уменьшение размерности, которое либо усиливает, либо подавляет электронный транспорт в зависимости от точной конфигурации и размера структур. Вывод: низкоразмерные полупроводниковые структуры обладают сложным поведением электронного транспорта, которое значительно отличается от их объемных аналогов. Понимание этих механизмов имеет решающее значение для проектирования и разработки будущих электронных устройств.
Ключевые слова: квантовое ограничение, электронный транспорт, низкоразмерные структуры, квантовые ямы, квантовые проволоки, квантовые точки, подвижность электронов, механизмы рассеяния, наноэлектроника, оптоэлектроника

УДК 537.311.322:548.4

РЭНСИТ, 2024, 16(6):731-744 DOI: 10.17725/rensit.2024.16.731

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/604/16(6)731-744.pdf