Лабораторная работа

Исследование вольтамперных характеристик туннельных гетероструктур в зависимости от температуры

Студент группы РЛ6-42

Петров П.П

Проверил

доц. Малышев К.В.

Москва – 2013

1. Постановка задач исследования

Здесь кратко (2 - 3 фразы) описываются объект, предмет, исходное состояние, цель, актуальность, гипотеза и задачи исследования.

Объект исследования – Туннельные и резонансно-туннельные гетероструктуры. Туннелирование и резонансное туннелирование – это процессы… Гетероструктуры – это… К ним относятся… Такие процессы имеют следующие характерные особенности …

Предмет исследования – Вольтамперная характеристика (ВАХ) туннельных гетероструктур. ВАХ туннельных гетероструктур имеет следующие характерные особенности …

Исходное состояние проблемы - методика расчета ВАХ туннельных и резонансно-туннельных гетероструктур. Ее характерные особенности состоят в следующем…

Цель работы Исследовать ВАХ туннельных гетероструктур в зависимости от температуры.

Актуальность исследования: Исследование поможет уменьшить температурную чувствительность приборов на основе туннельных гетероструктур. Именно сейчас это пригодится в таких-то устройствах ….

Гипотеза исследования: Увеличение температуры увеличит максимальный ток ВАХ.

Задачи исследования:

1) Проверить правильность процедур расчета на эталонном примере.

2) Исследовать зависимость ВАХ туннельных гетероструктур от температуры.

1. Результаты работы

Здесь на 3 страницах описывается то, что сделал лично автор работы, что он добавил от себя к тому фундаменту, который был описан в исходном состоянии проблемы. Заголовки параграфов повторяют задачи исследования. Каждый параграф заканчивается подробными выводами. Эти выводы в краткой форме образуют следующую главу «Выводы» и станут положениями, выносимыми автором на защиту.

1. Проверка правильности процедур расчета на эталонном примере

Здесь подробно объясняется поведение графиков при изменении параметров в хорошо изученных предельных случаях, допускающих простые объяснения.

Если высоты всех барьеров взять одинаковыми (рис…) …, то получаем ВАХ однобарьерной эталонной структуры … при следующих значениях остальных параметров….

Характерные значения токов и напряжений =… (…) и достигаются для параметров…. Это объясняется таким-то влиянием таких-то параметров на значения … туннельной прозрачности. Туннельная прозрачность равна …при следующих значениях параметров…. Из ф-лы Цу-Есаки следует, что при этом ВАХ будет такой-то…

Выводы по этой задаче:

1. Проверена правильность процедур расчета на эталонном примере. При таком –то изменении таких-то параметров гетероструктуры туннельная прозрачность и ВАХ меняются так-то. Это объясняется тем-то и тем-то (подробно). Программная среда такая-то… При таких –то условиях и параметрах время расчета того-то составляет столько-то…и т.д..

2. Проведенный анализ показывает, что применяемые процедуры расчета верны, и с их помощью можно решать следующие задачи исследования.

1. Исследование зависимости ВАХ туннельных гетероструктур от температуры

После доказательства правильности разработанных процедур расчета на примере эталона переходим к исследованию нестандартных случаев. Неварьируемые параметры следует выбирать так, чтобы проявлялась наноэлектронная специфика. В частности, семейства кривых на графиках, отличающихся параметрами наноструктур, должны заметно отличаться, а не сливаться в одну кривую.

Здесь подробно объясняется поведение графиков при изменении температуры. Основой этих объяснений являются зависимости логарифмического множителя Ферми от температуры и других параметров гетероструктуры.

Полученные семейства ВАХ приведены на рис. … При увеличении температуры кривые меняются следующим образом …Это объясняется тем, что логарифмический множитель Ферми F зависит от температуры следующим образом…. Из ф-лы Цу-Есаки видно, что увеличение температуры увеличивает F , а значит, и ток. Поэтому…

Минимальное (максимальное) значение пикового тока =… (…) и достигается для таких-то значений таких-то параметров. Это объясняется таким-то влиянием таких-то параметров на значения логарифмического множителя Ферми F. Значения F и туннельной прозрачности T становятся равными при следующих значениях таких-то параметров. Из ф-лы Цу-Есаки следует, что при этом зависимость тока от напряжения будет изменяться следующим образом…

Выводы по этой задаче:

1. Исследована зависимость логарифмического множителя Ферми F от температуры Т. При увеличении Т в диапазоне от … до… F меняется в диапазоне от … до…. Это объясняется тем-то и тем-то (подробно).

2. Исследована зависимость ВАХ от температуры Т. При увеличении Т в диапазоне от … до… параметры ВАХ меняются так-то. Это объясняется тем-то и тем-то (подробно).

1. Выводы

В этой главе кратко (2-3 фразы, обязательно с числами) приводятся выводы из всех параграфов главы «Результаты». Формулировки основных выводов повторяют формулировки задач исследования.

1. Проверена правильность процедур расчета на эталонном примере. При таком –то изменении таких-то параметров гетероструктуры туннельная прозрачность и ВАХ меняются так-то. Это объясняется тем-то и тем-то (кратко). Программная среда такая-то… При таких –то условиях и параметрах время расчета того-то составляет столько-то…

2. Исследована зависимость логарифмического множителя Ферми F от температуры Т. При увеличении Т в диапазоне от … до… F меняется в диапазоне от … до…. Это объясняется тем-то и тем-то (кратко).

3. Исследована зависимость ВАХ от температуры Т. При увеличении Т в диапазоне от … до… параметры ВАХ меняются так-то. Это объясняется тем-то и тем-то (кратко).

4