Simulación Monte Carlo cuántica de diodos túnel resonante en el formalismo de la función de distribución de Wigner
- Autores: Juan José García García
- Directores de la Tesis: Juan Fernando Martín Antolín (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2000
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Xavier Aymerich Humet (presid.), Montserrat Nafria i Maqueda (secret.), Daniel Pardo Collantes (voc.), David Jou i Mirabent (voc.), Lluís Prat Viñas (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El objetivo fundamental de la tesis consiste en diseñar e implementar una herramienta de simulación para dispositivos túnel resonante aplicable a estructuras reales, Tras el analisis de los diferentes modelos existentes en la literatura para la simulación del transporte electrónico en diodos túnel resonante, hemos llegado a la conclusión que el más adecuado es el tratamiento cinético cuántico basado en el formalismo de la función de distribución de Wigner, por su simplicidad frente al de las funciones de Green.
Hemos desarrollado un simulador para solucionar autoconsistentemente las ecuaciónes de Lioville y Poisson siguiendo el esquema de dicretización propuesto por K.L. Jensen y F.A. Buot. Con este simulador, se ha analizado los efectos de los parámetros de simulacion sobre los resultados con objeto de obtener los parámetros óptimos para llegar a un compromiso entre rapidez y precisión. A partir de dicho simulador se ha llevado a cabo un analisis cualitativo exhaustivo de los efectos de las capas de separación no dopadas sobre el comportamiento de los diosos tunel resonante,concluyéndose que la caracteristica I-V es muy sensible a aquellas. Las simulaciones obtenidas sobre diodos tunel resonante con zonas no dopadas asimetricas son cualitativamente similares a resultados experimentales obtenidos sobre dispositivos con dopaje asimétrico.
Con la intención de superar estos problemas, hemos diseñado un simulador que puede ser aplicado a dispositivos reales, sin renunciar a la rigurosidad de la descripción cinética cuántica que ofrecen las funciones de distribución de Wigner. Para conseguirlo, hemos combinado el metodo Monte Carlo clásico para resolver la ecuación de transporte de Boltzmann y nuestro algoritmo para resolver la ecuación de Lioville. Ello nos ha permitido reducir el tratamiento cuántico a aquella región en la que ésta resulta imprescindible (región de la doble barrera de potencial).
