用MATLAB直接计算超晶格透射系数的一种简捷方法

在计算超晶格的透射系数时,根据势阱与势垒界面的连续性条件,将界面两侧的波函数展开为一个以矩阵方程描述的线性方程组,利用MATLAB提供的矩阵左除命令,即可获得超晶格的透射系数。与其他方法例如递推法、转移矩阵法相比,该方法不需要花费较多精力编程,具有概念简单、使用方便、实用性强等特点。     

一维光子晶体禁带结构的MATLAB分析计算

一维光子晶体禁带结构可以通过光子晶体的透射系数谱来分析.在计算光子晶体的透射系数时,根据不同介质界面处的连续性条件,将界面两侧的波函数展开为一个以矩阵方程描述的线性方程组,利用MATLAB提供的矩阵左除命令,即可获得光子晶体的透射系数谱.与其他方法例如递推法、转移矩阵法相比,该方法不需要花费较多精力编程,具有概念简单、...     

半导体技术

TN301 98040264多抛物t子阱的共振隧穿/李存志,刘云鹏,罗恩泽(西安电子科技大学)才西安电子科技大学学报·一1997,24(4).一544~548通过求解薛定谬方程得到多抛物量子阱的变换矩阵和透射系数。利用这一结果计算透射系数可以达到任意高的精度。最后讨论了抛物阱的个数对共振隧穿的影响。图2表z参5(金)该方法适用于任意形状的一维势垒。在该算法中,首先用Nl:111。1’()v算法求解薛定谬方程,然后再利用所得结果计算电子透射系数。为检验算法的精度,计算了电子对矩形双势垒及三角形势垒的透射系数,并与相应的精确解做了比较,结果表明该方法具有…     

电子在双垒二极管中的共振隧穿

本文对双垒二极管中的电子隧穿作了数值分析。引入隧穿矩阵，建立了透射系数的公式；利用该公式，计算了隧道电流。此外，本文还分析了势垒结构对伏－安特性的影响。     

不对称势垒对共振隧穿二极管I-V特性的影响

利用Airy函数和传输矩阵方法计算了不对称势垒厚度的InP基AlAs/InGaAs/AlAs DBS结构在偏压情况下的共振透射系数,并通过材料生长和器件工艺制作得到了共振隧穿二极管的直流I-V特性。在峰值电流密度为132kA/cm2下,获得了17.84的电流峰谷比。测试结果还表明不对称势垒厚度的RTD在偏压情况下,当电子从较薄势垒向较厚势垒穿透时,更容易获得高的电流峰谷比,反之可获得较大的负微分电阻电压区域。     

小偏压下阱中阱结构的量子隧穿特性及其实现

共振隧穿是电子的隧穿概率在某一个能量值附近以尖锐的峰值形式出现的隧穿,是目前为止最有希望应用到实际电路和系统的量子器件之一,其特点是器件的响应速度非常快。本文用传递矩阵的方法分别计算了在外加偏压下,对称双势垒、三势垒应变量子阱结构的透射系数与入射电子能量和隧穿电流与偏置电压的关系,模拟了应变多量子阱结构的隧穿系数和I-V特性曲线。计算得到隧穿电流峰值位置与实验测试值符合得很好,对于设计共振隧穿二极管并为进一步实验提供理论指导具有重要的意义。     

电子隧穿问题的数值算法

文中给出了计算电子隧穿问题的一种新的数值方法，该方法适用于任意形状的一维势垒。在该算法中，首先用Ｎｕｍｅｒｏｖ算法注解薛定谔方程，然后再利用所得结果计算电子透射系数，为检测算法的精度，计算了电子对矩形双势垒及三角形势垒的透射系数，并与相应的精确解做了比较，结果表明该方法具有很高的精度。     

含有一个方势垒单层石墨烯的隧穿特性

利用传递矩阵的方法研究了含有一个方势垒的单层石墨烯的隧穿特性,得到了透射概率与入射粒子费米能以及势垒宽度、势垒高度的变化关系,并且计算了势垒的结构参数及入射粒子费米能对低温电导的影响.这些结果可以为设计基于石墨烯材料的纳米器件提供理论参考.     

隧穿问题的数值算法

本文给出一种新的数值方法，用以计算隧道效应中的透射系数和相移。这个方法适用于任意形状的势垒，不仅可以计算透射系数，还可以计算透射波和反射波的相位。分析表明该方法具有很高的精度。     

光波在具有柱状结构的双折射薄膜中的传输特性

根据电磁场理论的矩阵分析方法推导了光波在具有柱状结构的双轴薄膜中的反射系数、透射系数和相位关系等光学特性.这些关系包含了界面处的多点反射,可以推广到一般的各向异性的多层膜系统.给出了各向同性入射媒质-双轴各向异性膜层-各向同性基底薄膜系统的计算结果,验证了该计算方法的可行性,为双折射多层膜结构及其器件的理论分析和设计提供了理论参考.     

利用MATLAB和行列式计算超晶格束缚态能量本征值的一种简捷方法

在计算超晶格束缚态能量本征值时,根据势阱与势垒界面的连续性条件,将界面两侧的波函数展开为一个以矩阵方 程描述的线性方程组,再根据束缚态的能量本征值必须满足该方程组的系数行列式等于零的要求,在能量区间内进行逐点扫描,并利用MATLAB矩阵 行列式计算函数,即可确定相应的能量本征值。与递推法、转移矩阵法等其他方法相比,该方法不需要花费较多的精力来编程,具有概念简 单、使用方便、实用性强等特点。     

Finite-element calculation of the transmission probability and theresonant-tunneling lifetime through arbitrary potential barriers

A numerical method for the calculation of the transmission probability through a potential barrier or structure and of the lifetime of a resonant state in a double- or multiple-barrier structure is presented. This method is based on a combination of the finite-element method and the analytical approach. A generalized boundary condition of the heterointerface is introduced by use of the interface matrix, and thus the method is applicable to the potential barriers made of arbitrary semiconductors. The validity of the method is confirmed by calculating the transmission probability of rectangular potential barriers and double barrier structures. Numerical results on sinusoidal barriers and voltage-applied barriers are also presented     

Analysis of resonant tunneling using the equivalenttransmission-line model

Presents a simple general and exact method for solving resonant tunneling problems in multilayered heterostructures. This method is based on the analogy of wave propagation between the transmission line and the potential structure. By using the proposed method, it is shown that electron wave propagation can be treated as wave propagation on an equivalent circuit and that various problems can be systematically solved by using well-developed circuit functions and circuit matrixes. In particular, our equivalent circuit can be effectively used for analysis of resonant interband tunneling (RIT) structures and resonant tunneling structures including Γ-X mixing by using the interface matrix. Various properties of the resonant tunneling structure and a guideline for designing new quantum effect devices can be easily obtained. In order to show the validity and usefulness of this method, some numerical examples of InAs-GaSb and GaAs-AlAs potential barrier structures are presented     

Calculation of Thermoelectric Transport Properties in Heterostructures

We present a model that can predict the Seebeck coefficient of different interfaces. Within this model we solve the Poisson equation and Schrödinger equation self-consistently to obtain the potential profile across the interface. Then we use the nonequilibrium Green’s function (NEGF) method to calculate the transport properties across the interface. We apply our model to a ZnO grain boundary, describing the boundary as a back-to-back Schottky barrier. The potential profile in the considered system is similar to a rigid-shift potential, and thus the Seebeck coefficient obtained from the rigid-shift potential shows no deviation in comparison with the Seebeck coefficient obtained from the self-consistent potential.     

电子在一维方势垒顶部的透射

文中对入射电子能量等于一维方势垒高度时，电子对势垒的透射情况进行了理论分析，导出了这一条件下的电子透射系数与势垒高度及势垒宽度之间的关系，并证明了电子对一维方势垒的透射系数Ｔ是入射电子能量Ｅ的连续函数。     

结构周期数对光量子阱透射品质的影响研究

用传输矩阵法理论研究结构周期数对单势垒和双重势垒一维光量子阱透射品质的影响。结果表明:随着阱层周期数的增加,单势垒和双重势垒光量子阱的透射峰均变窄,即品质因子提高,且双重势垒光量子阱透射品质因子提高的速度更快;随着垒层周期数的增加,单势垒、双重势垒光量子阱的透射峰迅速变精细,即透射品质因子迅速提高,且双重势垒光量子阱透射品质因子提高速度快;垒层周期数影响强度明显高于阱层周期数,当垒层周期数增大到一定数值后,双重势垒光量子阱的透射峰品质因子趋于无穷大,亦即光量子阱的各透射峰趋于某个频率点。这些特性可为光子晶体设计新型高品质的光学滤波器等量子光学器件提供指导。     

反平行磁电垒结构中二维电子气体的输运性质

 本文对反平行磁电垒结构中二维电子气体的输运性质进行了详细的研究.利用传递矩阵的方法计算了电子气体隧穿磁电垒结构的传输概率和电导率,讨论了电势垒高度的变化对传输概率和电导率的影响.结果表明,该系统中不存在自旋过滤和自旋极化现象,电子气体可实现理想的共振隧穿,波矢过滤等.     

界面介质层对GaN基LED漏电流的影响

在LED电极欧姆接触中,载流子在金属电极和半导体间有不同的传输机制.通过载流子在金属半导体界面传输机制的模拟,讨论了界面介质层及其势垒对器件串联电阻和漏电流的影响,发现介质层电阻比LED的串联电阻小得多,可以忽略不计;但是随着器件的老化,介质层及其所含的缺陷会产生相当大的漏电流,使器件的可靠性和稳定性下降,也为LED的失效机理提供了理论依据.     

三元周期序列石墨烯超晶格的透射禁带

石墨烯是一种新型的碳元素二维材料。本文利用传输矩阵方法研究了由电压调制形成的三元周期序列石墨烯超晶格的透射率禁带。作为入射电子能量函数的透射率会形成多个透射禁带。电子隧穿经过石墨烯超晶格形成的透射率禁带,可以由石墨烯超晶格的周期数、电子的入射角、势垒的高度和宽度来调节。石墨烯超晶格的这些性质在设计石墨烯多通道电子滤波器等电子器件中有潜在的应用价值。