Обобщённая модель электронного транспорта Ландауэра–Датты–Лундстрома

Abstract

В рамках концепции «снизу–вверх» наноэлектроники рассмотрены общие вопросы электронной проводимости, причины возникновения тока, роль электрохимических потенциалов, функций Ферми и фермиевского окна проводимости, модель упругого резистора, различные режимы транспорта электронов, моды проводимости, коэффициент прохождения. Изложена обобщённая модель транспорта электронов в режиме линейного отклика, развитая Р. Ландауэром, С. Даттой и М. Лундстромом применительно к проводникам любой размерности, любого масштаба и произвольной дисперсии, работающих в баллистическом, квазибаллистическом или диффузионном режиме.

В межах концепції «знизу–вгору» наноелектроніки розглянуто загальні питання електронної провідности, причини виникнення струму, роль електрохімічних потенціалів, функцій Фермі і Фермівського вікна провідности, модель пружнього резистора, різні режими транспорту електронів, моди провідности, коефіцієнт проходження. Викладено узагальнену модель транспорту електронів у режимі лінійного відгуку, розвинену Р. Ландауером, С. Даттой і М. Лундстромом стосовно провідників будь-якої вимірности, будь-якого масштабу і довільної дисперсії, що працюють у балістичному, квазибалістичному або дифузійному режимі.

Generalissues of electronic conductivity and the causes of the current flow, role of electrochemical potentials, Fermi functions, and Fermi window for conduction, elastic-resistor model, different electron-transport regimes, conductivity modes, and transmission coefficient are discussed within the scope of the ‘bottom–up’ approach of modern nanoelectronics. Generalized model of electron transport in the linear-response regime developed by R. Landauer, S. Datta, and M. Lundstrom with application to the resistors of any dimension, any size scale, and arbitrary dispersionoperating in ballistic, quasi-ballistic or diffusion regime is summarized.