Nelīdzsvara elektronu enerģijas sadalījuma funkcijas modelēšana periodiski modulētajam kvantu punktam

Abstract

Nanoelektroniskās ierīcēs ir plaši izmantojams kvantu punkts, kura īpašības ir atkarīgas no elektronu sadalījuma pa kvantu punkta enerģētiskajiem līmeņiem. Tunelēšanas procesi kvantu punktā bieži vien notiek režīmā, kurā elektroni nespēj relaksēt līdzsvara stāvoklī, kas var ietekmēt darbības efektivitāti. Otrais nozīmīgs faktors, ko mēs gribam ņemt vērā, ir elektronisko līmeņu spektra diskrēta daba, kas ietekmē sadalījuma formu. Šo divu efektu ietekme tiek izpētīta mūsu darbā, modelējot kvantu punkta-tuneļbarjeras-kontakta sistēmu ar Kinētisko Montekarlo metodi. Tiek simulēti elektronu nelīdzsvarotie sadalījumi kvantu punktā ar diskrēto līmeņu spektru, kas ļauj pētīt šo faktoru ietekmi uz nanoelektronisko ierīču darbības precizitāti.

Quantum dot is a widely used part of various nanoelectronic devices. Properties of the dot are dependent on the distribution of electrons amongst its energy levels. Tunneling processes to and from the dot often happen so fast that this distribution is unable to relax into its equilibrium form, which can lower the effectiveness of device. Second effect, which we would like to take into consideration, is discreteness of dot energy spectrum, which affects electron distribution. We use Kinetic MonteCarlo method to get an insight on how these effects operate in the quantum dot-tunnel barrier-lead model. We simulate non-equilibrium electronic distribution in the quantum dot with discrete spectrum, which gives an opportunity to study how those factors affect precision of nanoelectronic devices.