量子点场效应单光子探测器二维电子气载流子浓度研究

发布时间：2018-08-30 17:52

【摘要】：设计了一种基于场效应晶体管的量子点场效应单光子探测器(quantum dot field effect transistor,QDFET),建立了二维电子气(two-dimensional electron gas,2DEG)的薛定谔方程和泊松方程,通过对薛定谔方程和泊松方程的自洽求解,对2DEG的载流子浓度进行了模拟。模拟结果显示,AlGaAs的Al组分、δ掺杂层的掺杂浓度以及隔离层的厚度对于2DEG的载流子浓度均有影响。为了使2DEG具有较高的载流子浓度,AlGaAs的Al组分应为0.2~0.4,δ掺杂浓度应为6~8×10~(13)/cm~2,隔离层厚度应在50nm以下。通过对2DEG的载流子浓度进行研究,可以掌握2DEG载流子浓度的影响因素,从而通过优化QDFET结构,可提高2DEG的载流子浓度。这对于高灵敏度QDFET的制备具有重要的意义和应用价值。
[Abstract]:A quantum dot field effect single photon detector (quantum dot field effect transistor,QDFET) based on field effect transistor is designed. The Schrodinger equation and Poisson equation of two-dimensional electron gas (two-dimensional electron gas,2DEG) are established. The Schrodinger equation and Poisson equation are solved by the self-consistent solution of the Schrodinger equation and Poisson equation. The carrier concentration of 2DEG was simulated. The simulation results show that the composition of Al, the doping concentration of 未 -doped layer and the thickness of the isolated layer affect the carrier concentration of 2DEG. In order to make 2DEG have a higher carrier concentration, the Al component of AlGaAs should be 0.2n 0.4, the 未 doping concentration should be 6 ~ 8 脳 10 ~ (13) / cm ~ (-2), and the thickness of the isolated layer should be below 50nm. By studying the carrier concentration of 2DEG, the influencing factors of 2DEG carrier concentration can be grasped, and the carrier concentration of 2DEG can be improved by optimizing the structure of QDFET. It has important significance and application value for the preparation of high sensitivity QDFET.
【作者单位】： 河南质量工程职业学院;军械工程学院科研部;61699部队;
【基金】：平顶山市科技合作计划项目(2013089)
【分类号】：TN386

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本文编号：2213828