Rev. Phys. Appl. (Paris) 24, 183-188 (1989)
DOI: 10.1051/rphysap:01989002402018300

Etude Monte-Carlo du transport dans un gaz d'électrons bidimensionnel dégénéré

M. Mouis, P. Dollfus et R. Castagné

Institut d'Electronique Fondamentale, CNRS UA 22, Bat. 220, Université Paris-Sud, F-91405 Orsay Cedex, France

Abstract
In order to simulate electron transport in the channel of a field-effect transistor in the strong accumulation régime, we have developped a Monte-Carlo particle model in the two-dimensionnal electron gas. We account for the conduction band quantization. The interactions are derived numerically after solving Schrôdinger equation. Moreover, this is the first Monte-Carlo model taking into account the Pauli exclusion principle. We present the results for different confining field strengths, for two temperatures (300 and 77 K) and with or without account for the Pauli exclusion principle.

Résumé
Pour simuler le transport dans le canal d'accumulation d'un transistor à effet de champ en régime de forte accumulation, nous avons mis au point un logiciel de simulation Monte-Carlo à champ constant tenant compte du caractère bidimensionnel du gaz d'électrons. Ce modèle inclut la quantification de la bande de conduction ; il utilise les interactions calculées numériquement après résolution de l'équation de Schrôdinger. C'est d'autre part le premier modèle Monte-Carlo du gaz 2D qui prenne en compte le principe d'exclusion de Pauli. Nous présentons les résultats obtenus en fonction de l'intensité du confinement, pour 2 températures et selon que l'on tient compte ou non du principe d'exclusion.

PACS
7220H - High field transport and nonlinear effects semiconductors/insulators.
7340L - Electrical properties of semiconductor to semiconductor contacts, p n junctions, and heterojunctions.

Key words
accumulation layers -- electron gas -- Monte Carlo methods -- numerical simulation -- degenerate two dimensional electron gas -- electron transport -- field effect transistor -- accumulation -- Monte Carlo particle model -- conduction band quantization -- Schrodinger equation -- Pauli exclusion principle