Springen naar inhoud

Quantum wells in een nanowire


  • Log in om te kunnen reageren

#1

ingeni

    ingeni


  • 0 - 25 berichten
  • 1 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 mei 2009 - 11:56

hoi allemaal,

Ben bezig met een onderzoek op de TU in Delft.
Heb mezelf het programma nextnano3 aangeleerd waarmee je nanowires, wells, dots e.d. kan simuleren.
Hierna kun je dit met Matlab plotten, en krijg je een mooi 3D figuurtje.

Zit alleen met een probleem. Ik moet nu een vaste opstelling (zoals in het lab staat) nabouwen in nextnano, en proberen dezelfde resultaten te krijgen.

Het doel is om met gates, en het electrisch veld wat zij creeeren, een quantum well te trekken in een nanowire. Door dit zo in te stellen is het mogelijk om de fermi level 'in' de quantum well te krijgen. Hiermee bewijs je dat een electron 'vastzit' in de well.

Mijn opstelling ziet er als volgt uit:
Geplaatste afbeelding
Je moet je voorstellen dat dit de conductanceband is.

De gridlijnen die je ziet zijn zoals ze in mijn programma berekend worden. Meer gridlijnen, betekent hogeren resolutie. Dit wil ik juist hebben op de punten waar iets leuks gebeurd. Dus om en nabij de nanowire.

De opstelling als al volgt opgebouwd:
InP nanowire, en metal ohmic contacts. Alles is pseudomoprhic gegroeid op SiO2. De metal contacts raken de wire niet. Daar zit nog 25 nm SiO2 tussen.

Dit is van de zijkant:
Geplaatste afbeelding
en dit van de bovenkant:
Geplaatste afbeelding

De source en drain (allebei metaal) lopen van 0-400 nm, en van 800-1200 nm x-as, en 0-400 y-as.

Nu komt het: ik neem een slice van de wire (midden in) en plot daar de conductionband tegen de fermi level:

Geplaatste afbeelding

je ziet de putten in de conductionband. Deze zijn gemaakt door een spanning op de contacten te zetten. Wat ik nu wil is dat de fermi level in de putten van de cband gaan zitten. Hierdoor weet ik dus dat de putten werken als quantum wells. Deze putten worden ook wel 'gated dots' genoemd.

Mijn vraag is: hoe kan ik ervoor zorgen dat mijn conduction band lager uit komt, ofwel mijn fermi level hoger uit komt.

Volgende heb ik geprobeerd:
1. De doping te veranderen. N-type doping moet in theorie de fermi level dichter bij de conductionband brengen
2. Spanning op de metal gates veranderen. Dit werkt prima, alleen moet ik volgens het programma -1000V aanbrengen voordat de cband laag genoeg uit komt. Dit is natuurlijk niet zo realistisch.
3. Spanning over de wire veranderen. Dit heeft geen nut.

Ik heb het idee dat ik iets mis hier...

Heeft iemand tips, want ik kom er niet meer uit...

Als het niet duidelijk is, post ik graag nog wat uitleg.
(PS Excuses voor niet resizen van de plaatjes, weet niet zo goed hoe dat moet...)

alvast bedankt!

groeten

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

da_doc

    da_doc


  • >250 berichten
  • 308 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 mei 2009 - 07:56

Algemeen advies: probeer met nextnano3 eerst eens wat eenvoudige structuren uit om te zien of daar wel alles klopt.

#3

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3117 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 augustus 2009 - 09:57

Ik snap niet precies wat je nu geplot hebt in je eerste plaatje. Is dit de geometrie van de nanowire, of staat er een energie op de z-as uitgezet?

Verder zie ik ook nergens je gate terugkomen. Indien deze ver weg geplaatst is van je dot, dan is de capacitieve koppeling erg klein, en dan heb je inderdaad een heel hoog voltage nodig om je levels te schuiven. 1000 V is wel erg veel, maar bij een niet nauwkeurig uitgevoerde geometrie niet geheel onrealistisch.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Vacatures