Фактори, що впливають на коефіцієнт ідеальності напівпровідникових p-n та p-i-n перехідних структур при кріогенних температурах
Анотація
У цій статті висвітлюється залежність ідеальності фактора як від внутрішніх функціональних параметрів, так і від зовнішніх факторів у напівпровідниках при низьких температурах. Ми дослідили вплив зовнішніх факторів, таких як температура та напруга зовнішнього джерела. За допомогою чисельного моделювання та теоретичного аналізу ми детально вивчили залежності внутрішніх функціональних параметрів напівпровідникових матеріалів, включаючи концентрацію домішок, ширину забороненої зони напівпровідників, тривалість життя носіїв заряду та геометричні розміри в діапазоні від мікрометрів до нанометрів, на ідеальність фактора в структурах p-n і p-i-n переходів. Наш аналіз охоплює кріогенні температури від 50 К до 300 К з інтервалом 50 К. Для проведення цього дослідження ми зосередилися на структурах p-n і p-i-n переходів, виготовлених з Si та GaAs. Обрана модель має геометричні розміри a=10 мкм, b=8 мкм і c=6 мкм. Товщина i-шару варіювалася від 10 мкм до 100 мкм з кроком 10 мкм. Збільшення товщини i-шару призводить до відповідного збільшення ідеальності фактора.
Завантаження
Посилання
S.M. Sze, and K.K. Ng, Physics of Semiconductor Devices, third edition, (John Wiley & Sons, Inc., 2007).
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
J.Sh. Abdullayev, I.B. Sapaev, Eurasian Physical Technical Journal, 21(3), 21–28 (2024). https://doi.org/10.31489/2024No3/21-28
P. Dubey, B. Kaushik, and E. Simoen, IET Circuits, 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
Abdullayev, J. S., & Sapaev, I. B. (2024). East European Journal of Physics, (3), 344-349. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-3-39R
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
Цитування
Mathematical Modeling of Incomplete Ionization in Radial p-Si/n-GaAs Heterojunctions: Temperature and Doping Effects
Abdullayev Jo‘shqin Shakirovich, Sapaev Ibroxim Bayramdurdiyevich, Abdullayev Jonibek Shakirovich, Juraev Davron Aslonqulovich, Jalalov Mahir Jalal & Elsayed Ebrahim E. (2025) Journal of Electronic Materials
Crossref
Influence of Linear Doping Profiles on the Electrophysical Features of p-n Junctions
Abdullayev Jo`shqin (2025) East European Journal of Physics
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
Temperature Response Curve of Silicon Diode Temperature Sensors
Istamov Damir B., Abdulkhayev Oybek A., Kuliyev Shukurullo M., Abdullayev Nuraddin , Ashirov Shamshidin A. & Yodgorova Dilbara M. (2025) East European Journal of Physics
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
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).
