МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУР И КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ

В настоящей работе рассмотрены методы расчета, анализа и математического моделирования электрических свойств и характеристик структур и керамических полупроводниковых материалов на основе карбида кремния. Сформулированы преимущества метода МДФГ – динамических функций Грина, формул Кубо-Гринвуда и их применение к мезоскопическим и размерным эффектам, андерсоновской локализации носителей, переходам Мотта: эффект гигантского усиления диэлектрической проницаемости (SiC-AlN), концентрационная зависимость проводимости (SiC-AlN, SiC-BeO) и др. В целях детального исследования электрических свойств и характеристик полупроводниковых материалов возникает не-обходимость в изучении особенностей поведения диэлектрической проницаемости в керамических структурах SiC-AlN. Материалы и методы. Предложенные модели использованы для интерпретации особенностей поведения элек-тропроводности в зависимости от температуры и диэлектрической проницаемости широкозонных полупроводников и структур (SiC)1-x(AlN)x. Развитая на основе МДФГ и аналитических выражений Кубо-Гринвуда модель температурной зависимости электропроводности для полупроводниковых структур (SiC)1-x(AlN)x, позволила при различных допустимых значениях температуры построить логарифмические зависимости электропроводности этих гетероструктур. Результаты и обсуждение. В настоящей работе продемонстрированы основные особенности температурного поведения проводимости в широкозонных карбидокремниевых гетероструктурах: особенности электропроводно-сти, которые обусловлены андерсоновской локализацией носителей – немонотонная температурная зависимость элек-тропроводности , а также особенности, связанные с наличием фазового перехода Мотта изолятор-металл – стан-дартные температурные зависимости . Полученные на низких частотах результаты анализа и моделирования эффекта усиления диэлектрической проницаемости хорошо согласуются с данными проведенных экспериментов. Заключение. В работе представлены основные результаты математического моделирования, анализа и расчетов, важных электрофизических характеристик и свойств широкозонных полупроводниковых материалов, керамик и гетероструктур SiC - AlN с использованием метода функций Грина и аналитических соотношений Кубо-Гринвуда. В рамках рассмотренного подхода предложены математические модели, проведен анализ, выполнены расчеты и представлена интерпретация разных аномальных эффектов и выявлены особенности свойств широкозонных полупроводниковых материалов и структур микро- и наноэлектроники. Результаты вычислений и моделирования свойств, а также новых эффектов в широкозонных полупроводниковых материалах рассмотренных структур показали, что изученный и развитый подход на основе МДФГ и соотношений Кубо-Гринвуда могут быть использованы для математического описания, анализа различных характеристик полупроводниковых гетероструктур, а также при проведении исследователями соответствующих экспериментов.