Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体输运性质的蒙特卡罗模拟

寸半导体的非本地输运;计算并分析了亚微米尺寸GaAsMESFET器件的栅长尺寸对器件电流电压特性的影响;计算并分析了GaP和InP体材料的输运性质。1.2Ⅲ.V族化合物半导体概述目前得到实用的Ⅲ.V族化合物半导体材料为GaAs、GaP、InP、Gab/、InSb、0asb和InAs及它们所形成的若干种固溶体。与半导体Si材料相比,这些二元化合物材料具有如下性质。第一,带隙较大,大部分实用的化合物材料室温时带隙都在1.1eV以上,因而所制造的器件可耐受较大功率,较高温度。第二,大都为直接跃迁型能带,因而其光电转换效率较高,适宜制作光电器件,如LED(发光二极管)、LD(激光二极管)、太阳能电池等。磷化镓(OaP)虽为间接跃迁能带,但由于其E窖较3大,掺入等电子杂质(如N)所形成的束缚激子发光仍可得到较高的发光效率,是生产红、黄、绿光LED的主要半导体材料之一。第三,电子迁移率高,很适合制备高频、高速器件Ⅲ1。这些化合物半导体的带隙名(r)与温度r的关系可表示为:Eg(丁)=乓(o)一aT2/(r+∥),(1.1)式中最(o)为’r.oK时的带隙,相应材料的&(o)、口、∥值如表1-1所示‘1表1-1Ⅲ一V族化合物半导体材料的乓(o)、口、∥值化合物Es(O)/eV口/xIO-4eV.K一’8AlP2.523.18588A1As2.2396.O408AlSb1.6874.97213GaP2.3385.771372GaAs1.5195.405204(、aSbO.8lO3.7894ItlP1.42l3.63162b1.As0.4202.5075InSb0.2362.99140III.V族化合物半导体带隙与晶格周期常数关系如图1.1所示。o-54晒B0.S80.∞o.旺0,64Lanlceperiod,a《nm)图I-IHI—V族化合物半导体带隙与晶格周期常数关系图4;;嚣篡Ⅲ榔艺洲