Delta katkılı yarıiletkenlerde elektronların taşınım özelliklerinin Monte Carlo yöntemi ile incelenmesi

Bir yarıiletken malzemenin delta katkılaması sonucu oluşan kuyuya hapsedilen elektronlar yarı iki boyutlu bir elektron gazı (2BEG) oluştururlar. Bu tez çalışmasında oluşan bu iki boyutlu elektron gazının taşınım özellikleri ve taşıyıcı (elektron) mobilitesi Monte Carlo yöntemi ile değişik sıcaklık, katkılama oranı, katkılama geometrisi ve malzeme parametreleri için bulunmuştur. Belirtilen yapı için önce Schrödinger ve Poisson denklemleri kendi içinde uyumlu olarak çözülmüştür. Bu çözümde elektronların içine hapsolduğu potansiyel enerji profili, enerji seviyeleri, her seviyede tutulan elektron yoğunluğu ve her seviyeye karşılık gelen dalga fonksiyonları Hartree ve etkin kütle yaklaşımları çerçevesinde çözülmüştür. Bulunan dalga fonksiyonları kullanılarak iki boyutlu elektronların akustik ve polar optik fononlardan kaynaklanan seviyelere karşılık gelen bantlar içinde ve bantlar arası saçılma oranları Fermi'nin altın kuralından faydalanılarak hesaplanmıştır. Bulunan saçılma oranları Monte Carlo hesaplamalarında kullanılarak elektronların malzeme düzlemine paralel uygulanan bir elektrik alanı altında taşınım özellikleri farklı sıcaklıklar için hesaplanmıştır. Elektronların zamana göre ortalama hızları ve ortalama kararlı hızları, taşıyıcıların ortalama kararlı hızlarının uygulanan alana göre değişimi sayısal yöntemlerle bulunmuştur. Son olarak hız-uygulanan alan eğrilerinden faydalanılarak mobilite (devingenlik) hesabı yapılmıştır.