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SYSI: Simulation in Physik, Informatik und Informationstechnik

SYSI V: HV V

SYSI V.1: Invited Talk

Tuesday, March 19, 2002, 11:20–11:55, HS 21

Simulation nanoelektronische Strukturen — •Carsten Pigorsch¹, Jan Höntschel², Wilfried Klix³ und Roland Stenzel² — ¹Zentrum Mikroelektronik Dresden — ²Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden — ³Technische Universität Dresden

In der Hochfrequenz-Elektronik haben III/V-Halbleiterbauelemente wie High Electron Mobility Transistoren (HEMT) und Heterojunction Bipolar Transistoren (HBT) eine wichtige Bedeutung erlangt. Durch die fortschreitende Entwicklung in der Halbleitertechnologie liegen die charakteristischen Strukturlängen von modernen Heterobauelementen im Submikrometer- und Nanometer-Bereich. Ein weiteres Ziel der Forschung ist die Untersuchung und Anwendung von neuartigen Bauelementeprinzipien wie Quantendrähten und Resonanz-Tunnelbauelementen. Bei der Realisierung dieser nanoelektronischen Strukturen werden verschiedene quantenmechanische Effekte wie die niedrig-dimensionalen Elektronengase oder das Tunneln von Elektronen durch Potentialbarrieren an Heteroübergängen genutzt. Die Simulation von nanoelektronischen Heterobauelementen erfordert adequate physikalische Modelle. Die Entwicklung eines mikroskopisch/makroskopischen Simulationsalgorithmus verbindet Erfahrungen und die numerische Stabilität der makroskopischen Halbleitermodelle mit den erforderlichen mikroskopischen Modellerweiterungen. Die Grundlage des mikroskopischen Modellteils ist die selbstkonsistente Lösung von Poisson- und Schrödingergleichung, die die Elektronendichteverteilung in niedrig-dimensionalen Elektronengasen beschreibt. Der Beitrag wird vervollständigt durch Ergebnisse aus der mikroskopisch/makroskopischen Simulation zu verschiedenen III/V-Heterobauelementen.