論文の概要: Conductivity and size quantization effects in semiconductor $\delta$-layer systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.06959v2
• Date: Thu, 22 Sep 2022 04:46:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-26 16:41:55.752245
• Title: Conductivity and size quantization effects in semiconductor $\delta$-layer systems
• Title（参考訳）: 半導体$\delta$-layer系における導電性とサイズ量子化効果
• Authors: Juan P. Mendez and Denis Mamaluy
• Abstract要約: 本稿では、2つの半導体系の伝導帯構造と導電特性に関するオープンシステム量子力学3次元実空間研究について述べる。 シリコン中のリン$delta$-layersとそれに対応する$delta$-layer tunnel junctionsについて検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present an open-system quantum-mechanical 3D real-space study of the conduction band structure and conductive properties of two semiconductor systems, interesting for their beyond-Moore and quantum computing applications: phosphorus $\delta$-layers in silicon and the corresponding $\delta$-layer tunnel junctions. In order to evaluate size quantization effects on the conductivity, we consider two principal cases: nanoscale finite-width structures, used in transistors, and infinitely-wide structures, electrical properties of which are typically known experimentally. For devices widths $W<10$~nm, quantization effects are strong and it is shown that the number of propagating modes determines not only the conductivity, but the distinctive spatial distribution of the current-carrying electron states. For $W>10$~nm, the quantization effects practically vanish and the conductivity tends to the infinitely-wide device values. For tunnel junctions, two distinct conductivity regimes are predicted due to the strong conduction band quantization.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、2つの半導体系の伝導バンド構造と伝導特性に関するオープン・システム量子力学的3次元実空間研究を行い、その超越性および量子コンピューティング応用に興味深い:シリコン中のリン$\delta$-layersとそれに対応する$\delta$-layer tunnel junctions。 導電率に対するサイズ量子化効果を評価するために、トランジスタで使用されるナノスケール有限幅構造と、典型的には実験的に知られている無限幅構造である。 w<10$~nm幅のデバイスでは量子化効果は強く、伝播モードの数は導電性だけでなく、現在の電子状態の特徴的な空間分布を決定することが示されている。 W>10$~nmの場合、量子化効果は事実上消滅し、導電性は無限大のデバイス値に傾向にある。 トンネル接合では、強い伝導帯量子化のため、2つの異なる導電性規則が予測される。

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