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Erschienen in: Optical and Quantum Electronics 1/2024

01.01.2024

Superior peak-to-valley current ratio in Esaki diode by utilizing a quantum well

verfasst von: Ramin Nouri Bayat, Abdollah Abbasi, Ali Asghar Orouji

Erschienen in: Optical and Quantum Electronics | Ausgabe 1/2024

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Abstract

We propose a novel structure for the Esaki tunnel diode that utilizes a quantum well in order to increase the peak-to-valley current ratio. The quantum well is formed by sandwiching a thin layer of GaP between the Si and Ge layers, which creates a potential barrier for carriers. The quantum well enhances the tunneling probability of carriers, resulting in a higher peak current while the valley current remains low; which in total results in a superior peak-to-valley current ratio. We achieve a peak-to-valley current ratio significantly higher than those of conventional heterojunction structures, almost 3.8 fold of them. We use ATLAS TCAD for simulations, which can accurately calculate band-to-band tunneling current.

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Literatur
Zurück zum Zitat Dashiell, M.W., Troeger, R.T., Rommel, S.L., Adam, T.N., Berger, P.R., Guedj, C., Lake, R.: Current-voltage characteristics of high current density silicon Esaki diodes grown by molecular beam epitaxy and the influence of thermal annealing. IEEE Trans. Electron Dev. 47(9), 1707–1714 (2000). https://doi.org/10.1109/16.861581CrossRefADS Dashiell, M.W., Troeger, R.T., Rommel, S.L., Adam, T.N., Berger, P.R., Guedj, C., Lake, R.: Current-voltage characteristics of high current density silicon Esaki diodes grown by molecular beam epitaxy and the influence of thermal annealing. IEEE Trans. Electron Dev. 47(9), 1707–1714 (2000). https://​doi.​org/​10.​1109/​16.​861581CrossRefADS
Zurück zum Zitat De Michielis, L., Dağtekin, N., Biswas, A., Lattanzio, L., Selmi, L., Luisier, M., Riel, H., Ionescu, A.M.: An innovative band-to-band tunneling analytical model and implications in compact modeling of tunneling-based devices. Appl. Phys. Lett. 103(12), 123509 (2013). https://doi.org/10.1063/1.4821100CrossRefADS De Michielis, L., Dağtekin, N., Biswas, A., Lattanzio, L., Selmi, L., Luisier, M., Riel, H., Ionescu, A.M.: An innovative band-to-band tunneling analytical model and implications in compact modeling of tunneling-based devices. Appl. Phys. Lett. 103(12), 123509 (2013). https://​doi.​org/​10.​1063/​1.​4821100CrossRefADS
Zurück zum Zitat Dixit, V.K., Kumar, S., Singh, S.D., Khamari, S.K., Kumar, R., Tiwari, P., Phase, D.M., Sharma, T.K., Oak, S.M.: Investigation of crystalline and electronic band alignment properties of GaP/Ge(111) heterostructure. Appl. Phys. Lett. 104(9), 092101 (2014). https://doi.org/10.1063/1.4867526CrossRefADS Dixit, V.K., Kumar, S., Singh, S.D., Khamari, S.K., Kumar, R., Tiwari, P., Phase, D.M., Sharma, T.K., Oak, S.M.: Investigation of crystalline and electronic band alignment properties of GaP/Ge(111) heterostructure. Appl. Phys. Lett. 104(9), 092101 (2014). https://​doi.​org/​10.​1063/​1.​4867526CrossRefADS
Zurück zum Zitat Silvaco Inc. (2020). ATLAS user's manual device simulation software. Santa Clara, CA. Silvaco Inc. (2020). ATLAS user's manual device simulation software. Santa Clara, CA.
Zurück zum Zitat Ruyven, van, L. J.: Germanium-gallium phosphide heterojunctions. [Phd Thesis 1 (Research TU/e / Graduation TU/e), Applied Physics and Science Education]. Technische Hogeschool Eindhoven (1964) https://doi.org/10.6100/IR60531 Ruyven, van, L. J.: Germanium-gallium phosphide heterojunctions. [Phd Thesis 1 (Research TU/e / Graduation TU/e), Applied Physics and Science Education]. Technische Hogeschool Eindhoven (1964) https://​doi.​org/​10.​6100/​IR60531
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Zurück zum Zitat Yoshida, A., Tomioka, K., Motohisa, J.: InGaAs nanowire/Ge heterojunction Esaki tunnel diodes. In: Extended abstracts of the 2018 international conference on solid state devices and materials, pp. 1141–1142 (2018) Yoshida, A., Tomioka, K., Motohisa, J.: InGaAs nanowire/Ge heterojunction Esaki tunnel diodes. In: Extended abstracts of the 2018 international conference on solid state devices and materials, pp. 1141–1142 (2018)
Metadaten
Titel
Superior peak-to-valley current ratio in Esaki diode by utilizing a quantum well
verfasst von
Ramin Nouri Bayat
Abdollah Abbasi
Ali Asghar Orouji
Publikationsdatum
01.01.2024
Verlag
Springer US
Erschienen in
Optical and Quantum Electronics / Ausgabe 1/2024
Print ISSN: 0306-8919
Elektronische ISSN: 1572-817X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11082-023-05632-9

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