TUNELAMENTO RESSONANTE EM HETEROESTRUTURAS DE MATERIAIS BIDIMENSIONAIS.

Resumo

Nos últimos anos, os materiais bidimensionais(2D) têm despertado grande interesse, pois fornecem oportunidades para o desenvolvimento de aplicações de semicondutores com espessuras atômicas, ultrapassando assim a tecnologia do Silício (Si). Recentemente, adicionou-se à família dos materiais 2D, o Fósforo Negro (BP), que se mostrou como um semicondutor de poucas camadas com um bandgap controlável e alta mobilidade eletrônica, sendo assim, um material promissor para a construção de dispositivos semicondutores com espessuras cada vez menores. Para melhor controle das propriedades eletrônicas e de transporte do BP, foi proposto recentemente a junção de materiais com propriedades distintas, empilhados ou ainda, postos lado a lado, caracterizando assim uma heterojunção. As energias de condução de elétrons no BP são fortemente dependentes do número de camadas e de campos aplicados. Devido a isso, uma heterojunção lateral de BP com diferentes números de camadas seria suficiente para formar, por exemplo, diodos e transistores de tunelamento. Neste trabalho calculamos a probabilidade de transmissão de elétrons em uma heterojunção lateral de BP na forma TRICAMADA/BICAMADA/TETRACAMADA/BICAMADA/TRICAMADA. A estrutura desse sistema gera duas barreiras de potencial controláveis por meio de um campo elétrico externo. A solução do problema é feita a partir do Método de Matriz de Transferência (MT). Em síntese, escrevemos as amplitudes das ondas para o lado esquerdo do potencial em termos daquelas do lado direito - isso define a MT. Por meio do formalismo matemático, o método da MT nos permite facilmente calcular e avaliar a transmissão e as amplitudes de reflexão. Em nossos estudos, desenvolvemos um código em MATLAB buscando encontrar a probabilidade de transmissão através das barreiras usando MT. Nossos resultados mostram como a largura das camadas e intensidade dos campos podem ser usados para controlar a transmissão de elétrons e consequentemente a corrente elétrica.