ilikeafrica.com

Innovative Summaries and Translations of Scientific Papers

NANOTCAD2D: Two-dimensional code for the simulation of

|

ilikeafrica

This post, leveraging AI, summarizes and analyzes the key aspects of the research paper “NANOTCAD2D: Two-dimensional code for the simulation of”. For in-depth information, please refer to the original PDF.


📄 Original PDF: Download / View Fullscreen

English Summary

In this paper, we introduce NANOTCAD2D, a code designed for simulating electrical properties of semiconductor-based nanoelectronic devices and structures in two-dimensional domains. The code is based on solving Poisson/Schr¨odinger equations with density functional theory and continuity equation for ballistic currents. NANOTCAD2D can be applied to various heterostructures, CMOS structures, and new materials, making it easily extendable. Additionally, the effects of interface states at air/semiconductor interfaces are taken into account in simulations.

Key Technical Terms

Below are key technical terms and their explanations to help understand the core concepts of this paper. You can explore related external resources via the links next to each term.

View Original Excerpt (English)

NANOTCAD2D: Two-dimensional code for the simulation of nanoelectronic devices and structures 2003 G. Curatola1, G. Iannaccone2 Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Universit´a degli studi di Pisa,Dec 22 Via Diotisalvi 2, I-56122 Pisa, Italy e-mail: 1g.curatola@iet.unipi.it; 2g.iannaccone@iet.unipi.it Abstract In this paper we present NANOTCAD2D, a code for the simulation of the electrical properties of semiconductor-based nanoelectronic devices and[cond-mat.mes-hall] structures in two-dimensional domains. Such code is based on the solution of the Poisson/Schr¨odinger equation with density functional theory and of the continuity equation of the ballistic current. NANOTCAD2D can be ap- plied to structures fabricated on III-IV, strained-silicon and silicon-germanium heterostructures, CMOS structures, and can easily be extended to new ma- terials. In particular, in the case of SiGe heterostructures, it computes the effects of strain on the energy band profiles. The effects of interface states at the air/semiconductor interfaces, particularly significant in the case of devices obtained by selective etching, are also properly taken into account.arXiv:cond-mat/0312579v1 I. PROGRAM SUMMARY Title of program: NANOTCAD2D Program summary URL::http://www.phantomshub.com 1 Program available at: URL:http://www.phantomshub.com. (can be freely used via a web interface) Computer on which the program has been tested: Linux PCs. Programming Language used: FORTRAN 77. Memory used to execute with typical data: 50-100 Mb. Keywords: density functional theory, quantum simulation, ballistic transport, nanoscale devices, nanoelectronics, nanotechnology computer aided design. Field of application: simulation of nanoscale semiconductor devices and structures. Method of solution: Self-consistent solution of the Poisson-Schr¨odinger equation with density functional theory, in the approximation of local density, and of the continuity equation for the ballistic current with the Newton-Raphson algorithm. Restrictions: The present simulation tool works only with rectangular grids. II. INTRODUCTION The electrical properties of nanoscale semiconductor devices and structures are typically determined by quantum confinement, that strongly affects the density of states of electrons and holes, and, by ballistic transport,…

🇰🇷 한국어 보기 (View in Korean)

한글 요약 (Korean Summary)

이 논문에서, 우리는 2 차원 도메인의 반도체 기반 나노 전자 장치 및 구조의 전기적 특성을 시뮬레이션하기 위해 설계된 코드 인 NanotcAd2d를 소개합니다. 이 코드는 밀도 기능 이론과 탄도 전류에 대한 연속성 방정식으로 Poisson/Schr¨odinger 방정식을 해결하는 것을 기반으로합니다. NANOTCAD2D는 다양한 이종 구조, CMOS 구조 및 새로운 재료에 적용될 수 있으므로 쉽게 확장 할 수 있습니다. 또한, 공기/반도체 인터페이스에서의 인터페이스 상태의 영향은 시뮬레이션에서 고려됩니다.

주요 기술 용어 (한글 설명)

  • Quantum confinement
    설명 (Korean): 양자 역학으로 인한 반도체 내의 특정 영역에 전자 또는 구멍을 제한. 전자 및 홀 밀도에 영향을 미쳐 NanotCAD2D 시뮬레이션에 사용되는 밀도 기능 이론 계산을 변경합니다.
    (Original English: The confinement of electrons or holes to a specific region within semiconductors due to quantum mechanics. It affects electron and hole densities, altering the density functional theory calculations used in NANOTCAD2D simulations.)
  • Density Functional Theory (FDT)
    설명 (Korean): 반도체 내의 전하 밀도 분포에 기초하여 전자 또는 구멍의 열역학적 특성을 계산하기위한 널리 사용되는 방법. 나노 전자 장치 및 구조에서 관찰 된 양자 기계적 효과를 이해하고 해석하는 것이 중요하며, NanotCAD2D를 사용한 정확한 시뮬레이션을 가능하게합니다.
    (Original English: A widely employed method for calculating thermodynamic properties of electrons or holes based on their charge density distribution within semiconductors. It is crucial to understanding and interpreting quantum mechanical effects observed in nanoelectronic devices and structures, as well as enabling accurate simulations using NANOTCAD2D.)
  • Ballistic transport
    설명 (Korean): 길이가 산란 길이보다 작아서 장치 내에서 흩어져 있지 않고 운송 업체가 자유롭게 이동하는 현상. NANOTCAD2D로 탄도 필드 장치를 시뮬레이션 할 때 고려해야 할 Fermi-DIRAC 분포 계수를 도입하여 캐리어 밀도 계산에 영향을 미칩니다.
    (Original English: A phenomenon where carriers move freely without scattering within a device due to its length being smaller than the scattering length. It affects carrier density calculations by introducing Fermi-Dirac distribution factors that need to be taken into account when simulating ballistic field devices with NANOTCAD2D.)
  • Localized states
    설명 (Korean): 전자 및 구멍 밀도에 영향을 미치는 공기/반도체 인터페이스의 상태, 특히 선택적 에칭 기술을 통해 얻은 구조를 포함하는 시뮬레이션에서 중요합니다. 이 지역화 된 상태는 기증자 또는 수용자 역할을 할 수 있으며, 나노 전자 장치 내에서 캐리어 분포를 변경합니다. 이들은 NanotcAD2D를 사용하여 표면 효과를 정확하게 시뮬레이션하는 데 중요합니다.
    (Original English: States at air/semiconductor interfaces affecting electron and hole densities, particularly important in simulations involving structures obtained through selective etching techniques. These localized states can act as donors or acceptors, altering carrier distribution within nanoelectronic devices. They are crucial to accurately simulating surface effects using NANOTCAD2D.)
  • Poisson equation
    설명 (Korean): 유전체 상수 (ε)에 기초한 반도체 내에서 전기 전하 밀도 (ρ)를 계산하기 위해 물리학에 사용되는 기본 미분 방정식. 캐리어 농도 및 에너지 밴드 프로파일을 모델링 할 때 필수적이며, NanotcAD2D를 사용하여 이종 구조의 정확한 시뮬레이션을 가능하게합니다.
    (Original English: A fundamental differential equation used in physics for calculating electric charge densities (ρ) within semiconductors based on their dielectric constant (ε). It is essential when modeling carrier concentrations and energy band profiles, enabling accurate simulations of heterostructures using NANOTCAD2D.)

발췌문 한글 번역 (Korean Translation of Excerpt)

NANOTCAD2D : 나노 전자 장치 및 구조의 시뮬레이션을위한 2 차원 코드 2003 G. Curatola1, G. Iannaccone2 Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Universit’A Degli Studi Di Pisa, Diotisalvi 2, I-56122 Pisa, I-56122 1g.curatola@iet.unipi.it; 2g.iannaccone@iet.unipi.it 초록이 논문에서 우리는 2 차원 도메인의 반도체 기반 나노 전자 장치의 전기적 특성 시뮬레이션 코드 인 Nanotcad2d를 제시합니다. 이러한 코드는 밀도 기능 이론과 탄도 전류의 연속성 방정식을 갖는 Poisson/Schr¨odinger 방정식의 솔루션을 기반으로합니다. NANOTCAD2D는 III-IV, 변형 실리콘 및 실리콘-게르마늄 이종 구조, CMOS 구조에 제작 된 구조에 적용될 수 있으며 새로운 모수로 쉽게 확장 될 수 있습니다. 특히,시기 이종 구조의 경우, 에너지 밴드 프로파일에 대한 변형의 효과를 계산합니다. 공기/반도체 인터페이스에서의 인터페이스 상태의 영향, 특히 선택적 에칭에 의해 얻은 장치의 경우에도 유의미한 경우도 적절하게 고려됩니다. ARXIV : COND-MAT/0312579V1 I. 프로그램 요약 프로그램 : NANOTCAD2D 프로그램 요약 URL :: HTTP : //www.c.com at : //www. URL : http : //www.phantomshub.com. (웹 인터페이스를 통해 자유롭게 사용할 수 있습니다) 프로그램이 테스트 된 컴퓨터 : Linux PC. 사용 된 프로그래밍 언어 : Fortran 77. 일반적인 데이터로 실행하는 데 사용되는 메모리 : 50-100 MB. 키워드 : 밀도 기능 이론, 양자 시뮬레이션, 탄도 운송, 나노 스케일 장치, 나노 전자, 나노 기술 컴퓨터 보조 디자인. 적용 분야 : 나노 스케일 반도체 장치 및 구조 시뮬레이션. 솔루션의 방법 : 밀도 기능 이론, 국소 밀도의 근사 및 Newton-Raphson 알고리즘과의 탄도 전류에 대한 연속성 방정식의 Poisson-Schr¨odinger 방정식의 일관된 솔루션. 제한 : 본 시뮬레이션 도구는 직사각형 그리드 와만 작동합니다. II. 서론 나노 스케일 반도체 장치 및 구조의 전기적 특성은 일반적으로 양자 구성에 의해 결정되며, 전자와 구멍의 밀도에 크게 영향을 미치고, 탄도 운송에 의해 …

Source: arXiv.org (or the original source of the paper)

Comments

답글 남기기

이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 필드는 *로 표시됩니다