В.Д. Шашурин - д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Технологии приборостроения», Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана E-mail: schashurin@bmstu.ru Н.А. Ветрова - к.т.н., доцент, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана E-mail: schashurin@bmstu.ru Е.В. Куимов - студент, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана E-mail: ekjmo@mail.ru

Показано, что одним из этапов обеспечения заданного уровня надёжности приборов на AlGaAs-гетероструктурах является расчёт ВАХ этих приборов. В процессе управления показателями надежности на этапе проектирования многократно решена задача расчета квантового транспорта, что обуславливает высокие требования к временной сложности алгоритма. Для вычисления плотности тока через гетероструктуру использована формула Цу-Есаки, которая позволяет свести задачу расчёта плотности тока к задаче расчёта туннельной прозрачности. Проанализированы два метода ее расчёта: метод матриц переноса и метод конечно-разностных схем. Показано, что использование последнего позволило сократить время расчёта ВАХ гетероструктур в десятки раз без потери точности расчёта при условии обеспечения сходимости и устойчивости выбранной схемы. Учтено влияния деталей структуры зон (учет эффекта Г-X-междолинного рассеяния), что позволило уменьшить весовую значимость согласующих коэффициентов ВАХ и увеличить эффективность методики обеспечения надежности устройств наноэлектроники на GaAs/AlxGa(1-x)As-гетероструктурах с поперечным токопереносом.

 

1. Иванов Ю.А., Мешков С.А., Синякин В.Ю., Федоренко И.А., Федоркова Н.В., Федоров И.Б., Шашурин В.Д. Повышение показателей качества радиоэлектронных систем нового поколения за счет применения резонансно-туннельных нанодиодов // Наноинженерия в приборостроении. 2011. № 1. С. 34-43.
2. Magruder K.C., Levi A.F.J. Optimal design of heterostructure tunnel diode with nonlinear current-voltage characteristic // Physica E. 2012. № 44. Р. 1503-1509.
3. Magruder K.C., Levi A.F.J. Optimal design of a semiconductor heterostructure tunnel diode with linear current-voltage characteristic // Physica E. 2011. № 44. Р. 322-326.
4. Макеев М.О., Иванов Ю.О., Мешков С.А., Шашурин В.Д. К вопросу о повышении надежности смесительных AlAs/GaAs резонансно-туннельных диодов конструкторско-технологическими методами // Наука и образование:электронное научно-техническое издание. 2013. № 11. http://technomag.bmstu.ru/doc/637834.html DOI: 10.7463/1113.0637834
5. Агасиева С.В., Ветрова Н.А., Толокнов Ю.О., Назаров В.В., Шашурин В.Д. Методология обеспечения надежности смеси­телей радиосигналов на резонансно-туннельных диодах // Машиностроитель. 2014. № 6. С. 31-37
6. Макеев В.О., Иванов Ю.А., Мешков С.А., Литвак Ю.Н., Ветрова Н.А. Исследования деградации резонансно-туннельных диодов на базе AlAs/GaAs наногетероструктур // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 6(18). http://engjournal.ru/cata-nano/hidden/811.html.
7. Supriyo Datta Non-equilibrium green\'s function (NEGF) method: a different perspective // Computational Electronics (IWCE). 2015. International Workshop on. Р. 1-6.
8. Обухов И.А. Неравновесные эффекты как основа функционирования твердотельных электронных приборов: Дисс. - докт. физ.-мат. наук. М. 2014. 299 с.
9. Иванов Ю.А., Гудков А.Г., Мешков С.А., Шашурин В.Д., Клевцов В.А., Агасиева С.В., Синякин В.Ю. Применение резонансно-туннельных нанодиодов для повышения эффективности преобразователя электромагнитной энергии инвазивных биосенсорных систем на базе технологии радиочастотной идентификации // Нанотехнологии: разработка, применение - XXI век.  2014. № 2. С. 15-20.
10. Попов В.В., Волков В.В., Вьюгинов В.Н., Гудков А.Г., Добров В.А. Монолитные интегральные устройства СВЧ // Нанотехнологии: разработка, применение - XXI век. 2014. № 3. С. 37-55.