GaN-HEMTのバンド構造計算

フリーソフトBandengを使ってバンド構造を計算します。

 

Materials - setup materialsを選択し、材料名を入れます。

材料パラメータを入れたら、layers - newを選択し、デバイス構造を入れていきます。

今回は、30nm-Al0.3Ga0.7N(Nd:1e17) / 300nm-GaN(Nd:1e17)構造にしました。Thicknessの単位はオングストロームです。dxは膜厚が厚いときは10、薄いときは1くらいがいいです。

接触抵抗を考慮するため、layers - contactでleft側のfixedにチェックをし、1eVをいれました。右上にバンド図が表示されます。右下にキャリア濃度分布が表示され、2DEGのピーク濃度が一目で分かります。また、範囲を選択すると、2DEG濃度（10^12 cm-2台）を知ることができます。

保存はfileからexportを選択します。拡張子として、最後にtxtなどを入れておけばデータファイルとして保存されます。グラフソフトはOriginがおすすめです。Igor ProやKaleidaGraphも便利です。フリーソフトならsma4winがおすすめです。上にsma4winの例を挙げておきます。

一度材料のパラメータさえ入れてしまえば簡単に計算できるので、HEMTに限らずLEDなどのデバイス作製前に使用してみてはいかがでしょうか？