Calculation of the electronic structure and transport properties of semiconductor nanowires

Abstract

The main objective of this PhD Thesis is the study of the performance of nanowire transistors, as they are postulated as an alternative for future technological nodes. To do so, this work presents the physical background and the numerical tools employed to achieve an accurate description of the electrostatic and transport properties of such devices, accounting for the dominant quantum effects which they undergo.

Esta tesis tiene por objeto el estudio de las propiedades electrónicas y de transporte de los nanohilos semiconductores. La importancia tecnológica de estos dispositivos se basa en su potencial como alternativa de futuro a los dispositivos tradicionales dada la mejora en las prestaciones que presentan. Precisamente para poder predecir de manera precisa las prestaciones de estos dispositivos hemos comenzado con el estudio de la estructura de bandas en sistemas semiconductores confinados en dos dimensiones. Para ello hemos hecho uso del método k·p que permite una descripción correcta de la relación E − k en estos sistemas con un coste computacional limitado. Hemos comprobado la calidad de los resultados mediante comparaciones con el método Tight-Binding, que corresponde a una descripción atomística. Hemos observado ligeras desviaciones, dentro de lo previsto en aproximaciones basadas en parámetros semiempíricos.