5.11: Modelos de puntos cuánticos de canales de transistores de cable cuántico

Bajo sesgo esperamos una variación espacial en el potencial a lo largo de un cable cuántico. El flujo de corriente también puede variar la densidad de carga a lo largo del cable, lo que a su vez afecta el perfil de potencial. Por lo tanto, la variación de potencial debe determinarse de manera autoconsistente con el flujo de corriente.

Hemos visto en la Parte 4 que el borde de la banda de conducción en un conductor balístico está determinado por el punto de máximo potencial en el conductor. Para fines electrostáticos, aproximaremos este punto en el cable cuántico como un punto cuántico, y luego emplearemos nuestros modelos capacitivos discretos de potencial para calcular los cambios en el borde de la banda de conducción.

Por lo general, el potencial más alto se encuentra al lado de la fuente, porque la aplicación de sesgo directo en el drenaje tira del potencial hacia abajo a lo largo del canal.

Figura\(\PageIndex{1}\): Un ejemplo de un perfil de potencial típico a lo largo de la longitud de un cable cuántico como se refleja en la parte inferior de la banda de conducción. El punto de máximo potencial actúa como una barrera al flujo de corriente. A medida que aumenta la polarización de la puerta, la barrera disminuye, mejorando el flujo de corriente. El punto de máximo potencial se modela como un punto cuántico con la misma densidad de estados que el cable cuántico. El resto del cable se considera parte de los contactos.

Figura\(\PageIndex{2}\): Suponiendo que el canal está modelado por un punto cuántico, modelamos la electrostática del transistor usando condensadores.