English Оптимізація впливу температури на електричний розподіл конструкцій Із радіальними структурами p-n переходу
Анотація
Останніми роками досягнення в оптоелектроніці та електроніці віддають перевагу оптимізації продуктивності напівпровідникових пристроїв і зниженню енергоспоживання шляхом моделювання нових геометрій напівпровідникових пристроїв. Однією з таких інноваційних структур є структура радіального p-n переходу. У цій роботі ми представляємо концепцію, згідно з якою субмікронне тривимірне моделювання було проведено на структурах радіального p-n-переходу на основі матеріалу GaAs для дослідження впливу температури в діапазоні від 250 К до 500 К з кроком 50 К на електрофізичний розподіл, такий як просторовий заряд , електропотенціал і електричне поле в структурах радіального p-n переходу, а також різні прямі напруги. Зокрема, ми зосереджуємося на радіусі оболонки всередині конструкції: 0,5 μm і 1 μm для оболонки. Результати моделювання порівнювали з результатами, отриманими при розв’язуванні теоретичного рівняння Пуассона в циліндричній системі координат.
Завантаження
Посилання
Sh. Qian, S. Misra, J. Lu, Z. Yu, L. Yu, J. Xu. J. Wang, et al., Appl. Phys. Lett. 107, 043902 (2015). https://doi.org/10.1063/1.4926991
E. Gnani, A. Gnudi, S. Reggiani, and G. Baccarani, IEEE Trans. Electron Devices, 58(9), 2903 (2011). https://doi.org/10.1109/TED.2011.2159608
Z. Arefinia, A. Asgari, Solar Energy Materials and Solar Cells, 137, 146 (2015). https://doi.org/10.1016/j.solmat.2015.01.032
O.V. Pylypova, A.A. Evtukh, P.V. Parfenyuk, I.I. Ivanov, I.M. Korobchuk, O.O. Havryliuk, and O.Yu. Semchuk, Opto-Electronics Review, 27(2), 143 (2019). https://doi.org/10.1016/j.opelre.2019.05.003
R. Ragi, R.V.T. da Nobrega, U.R. Duarte, and M.A. Romero, IEEE Trans. Nanotechnol. 15(4), 627 (2016). https://doi.org/10.1109/TNANO.2016.2567323
R.D. Trevisoli, R.T. Doria, M. de Souza, S. Das, I. Ferain, and M.A. Pavanello, IEEE Trans. Electron Devices, 59(12), 3510 (2012). https://doi.org/10.1109/TED.2012.2219055
N.D. Akhavan, I. Ferain, P. Razavi, R. Yu, and J.-P. Colinge, Appl. Phys. Lett. 98(10), 103510 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3559625
A.V. Babichev, H. Zhang, P. Lavenus, F.H. Julien, A.Y. Egorov, Y.T. Lin, and M. Tchernycheva, Applied Physics Letters, 103(20), 201103 (2013). https://doi.org/10.1063/1.4829756
D.H.K. Murthy, T. Xu, W.H. Chen, A.J. Houtepen, T.J. Savenije, L.D.A. Siebbeles, et al., Nanotechnology, 22(31), 315710 (2011). https://doi.org/10.1088/0957-4484/22/31/315710
B. Pal, K.J. Sarkar, and P. Banerji, Solar Energy Materials and Solar Cells, 204, 110217 (2020). https://doi.org/10.1016/j.solmat.2019.110217
I. Aberg, G. Vescovi, D. Asoli, U. Naseem, J.P. Gilboy, C. Sundvall, and L. Samuelson, IEEE Journal of Photovoltaics, 6(1), 185 (2016). https://doi.org/10.1109/JPHOTOV.2015.2484967
P. Dubey, B. Kaushik, and E. Simoen, IET Circuits, Devices & Systems, (2019). https://doi.org/10.1049/iet-cds.2018.5169
M.-D. Ko, T. Rim, K. Kim, M. Meyyappan, and C.-K. Baek, Scientific Reports, 5(1), 11646 (2015). https://doi.org/10.1038/srep11646
A.M. de Souza, D.R. Celino, R. Ragi, and M.A. Romero, Microelectronics J. 119, 105324 (2021). https://doi.org/10.1016/j.mejo.2021.105324
M.C. Putnam, S.W. Boettcher, M.D. Kelzenberg, D.B. Turner-Evans, J.M. Spurgeon, E.L. Warren, et al., Energy & Environmental Science, 3(8), 1037 (2010). https://doi.org/10.1039/C0EE00014K
S. Osono, Y. Uchiyama, M. Kitazoe, K. Saito, M. Hayama, A. Masuda, A. Izumi, et al., Thin Solid Films, 430, 165 (2003). https://doi.org/10.1016/S0040-6090(03)00100-7
R. Elbersen, R.M. Tiggelaar, A. Milbrat, G. Mul, H. Gardeniers, and J. Huskens, Advanced Energy Materials, 5(6), 1401745 (2014). https://doi.org/10.1002/aenm.201401745
A.A. Leonardi, M.J.L. Faro, and A. Irrera, A Review. Nanomaterials, 11(2), 383 (2021). https://doi.org/10.3390/nano11020383
A. Yesayan, F. Jazaeri, and J.-M. Sallese, IEEE Trans. Electron Devices, 63(3), 1368 (2016). https://doi.org/10.1109/TED.2016.2521359
Y. Li, M. Li, P. Fu, R. Li, D. Song, C. Shen, and Y. Zhao, Scientific Reports, 5(1), 11532 (2015). https://doi.org/10.1038/srep11532
J.C. Shin, D. Chanda, W. Chern, K.J. Yu, J.A. Rogers, and X. Li, IEEE Journal of Photovoltaics, 2(2), 129 (2012). https://doi.org/10.1109/JPHOTOV.2011.2180894
D. Choi, and K. Seo, Advanced Energy Materials, 11(5), 2003707 (2021). https://doi.org/10.1002/aenm.202003707
M. Shahram, T. Iman, and N.R. Mahdiyar, Optical and Quantum Electronics, 54(2), 115 (2022). https://doi.org/10.1007/s11082-021-03499-2
Bryan Melanson, M. Hartensveld, C. Liu, and J. Zhang, AIP Advances, 11(9), 095005 (2021). https://doi.org/10.1063/5.0061381
Y. Xiao, B. Zhang, H. Lou, L. Zhang, and X. Lin, IEEE Trans. Electron Devices, 63(5), 2176 (2016). https://doi.org/10.1109/TED.2016.2535247
B. Liu, J. Wang, Z. Li, Z. Sun, C. Li, J.-M. Seo, J. Li, et al., Nano Energy, 126, 109611 (2024). https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.109611
R.K. Patnaik, and D.P. Pattnaik, in: 2016 International Conference on Signal Processing, Communication, Power and Embedded Systems (SCOPES), (Paralakhemundi, India, 2016). https://doi.org/10.1109/SCOPES.2016.7955628
A.C.E. Chia, and R.R. LaPierre, J. Appl. Phys. 112, 063705 (2012). https://doi.org/10.1063/1.4752873
S.M. Sze, and K.K. Ng, Physics of Semiconductor Devices, Third Edition, (John Wiley & Sons, Inc., 2007).
G.E. Cirlin, V.G. Dubrovskii, I.P. Soshnikov, N.V. Sibirev, Y.B. Samsonenko, A.D. Bouravleuv, J.C. Harmand, et al., Phys. Status Solidi (RRL), 3, 112 (2009). https://doi.org/10.1002/pssr.200903057
T.J. Kempa, R.W. Day, S.-K. Kim, H.-G. Park, and C.M. Lieber, Energy Environ. Sci. 6(3), 719 (2013). https://doi.org/10.1039/c3ee24182c
M.I. Khan, I.K.M.R. Rahman, and Q.D.M. Khosru, IEEE Trans. Electron Devices, 67(9), 3568 (2020). https://doi.org/10.1109/TED.2020.3011645
D.R. Bachman, S.E. Park, S. Thaveepunsan, J.S. Fitzsimmons, K.-N. An, and S.W. O’Driscoll, Journal of Orthopaedic Trauma, 1 (2018). https://doi.org/10.1097/BOT.0000000000001278
Цитування
OPTIMIZING THE INFLUENCE OF DOPING AND TEMPERATURE ON THE ELECTROPHYSICAL FEATURES OF P-N AND P-I-N JUNCTION STRUCTURES
Abdullayev J.SH. & Sapaev I.B. (2024) Eurasian Physical Technical Journal
Crossref
The Role of Recombination Types in Efficiency Limits of Radial p n junctions based on Si and GaAs
Abdullayev Jo`shqin Sh., Sapaev Ibrokhim B. & Kadirov Sardor R. (2025) East European Journal of Physics
Crossref
Analytic Analysis of the Features of GaAs/Si Radial Heterojunctions: Influence of Temperature and Concentration
Abdullayev Jo`shqin Sh. & Sapaev Ibrokhim B. (2025) East European Journal of Physics
Crossref
Modeling of Optoelectronic Properties in pSi/n-CdmZn1−mS Heterojunctions: Effects of Composition and Temperature
Abdullayev Jo’shqin Sh., Sapaev Ibrokhim B., Kadirov Sardor R. & Abdullayev Jonibek Sh. (2025) Journal of Electronic Materials
Crossref
Mathematical Analysis of the Features of Radial p-n Junction: Influence of Temperature and Concentration
Abdullayev J.Sh., Sapaev I.B., Esanmuradova N.Sh., Kadirov S.R. & Kuliyev Sh.M. (2025) East European Journal of Physics
Crossref
Composition-Driven Band Engineering and Temperature Effects in pSi/nCdmZn1−mS Heterojunctions
Abdullayev Jo‘shqin Shakirovich, Abdullayev Jonibek Shakirovich, Sapaev Ibrokhim Bayramdurdiyevich, Razzokov Jamoliddin Inotullaevich, Juraev Davron Aslonqulovich & Elsayed Ebrahim E. (2026) Journal of Electronic Materials
Crossref
Impact of incomplete ionization on the critical electric field of p-n junction structures based on Si and GaAs
Abdullayev Jo‘shqin Sh., Qalandarova Dildora A. & Ibragimova Madinabonu Sh. (2026) Low Temperature Physics
Crossref
Capacitance-voltage characteristics and electrostatic field distribution in CdTe/Si heterojunctions: temperature dependence and theoretical modeling
Sapaev Ibrokhim B & Sadullaev Sadulla O (2025) Materials Research Express
Crossref
Experimental and Simulation-Based Investigation of p-Si/n-CdS Heterojunctions: From Cryogenic Freeze-Out to Room Temperature Operation
Abdullayev J. Sh., Qalandarova D. A., Ibragimova M. Sh., Sapaev I. B. & Razzokov J. I. (2026) Journal of Electronic Materials
Crossref
Авторське право (c) 2024 Джошкін Ш. Абдуллаєв, Іброхім Б. Сапаєв
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
