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Numerical simulation of quantum electron transport in nanoscale resonant tunneling structures.

机译：纳米级共振隧穿结构中量子电子传输的数值模拟。

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摘要

Electron transport in resonant tunneling nanostructures has been studied in detail over the past decade. Almost all of the numerical simulations to date have restricted the problem to one dimensional transport through structures which have been, for the most part, symmetric and single welled (double barrier). These simulations are performed by numerically solving the Wigner function equation, which is a quantum mechanical analogue to the classical Boltzmann transport equation. This non-linear partial differential equation is solved on a phase space lattice. Using this method, a short study of multiple barrier nanostructures (GaAs/AlGaAs) will be presented. This study will determine if this method, which has proved to be valuable for symmetric nanostructures structures, can be applied to arbitrary structures.; Even though much progress has been made using the 1D theory, in real devices electrons are not confined to transport in a single dimension and the Coulombic potential is fully present and felt in three dimensions. Here we present a method for numerical simulation of electronic transport through a cylindrical device that possesses azimuthal symmetry. Parallel computing techniques involved in the simulation will be discussed.
机译：在过去的十年中，已经研究了共振隧穿纳米结构中的电子传输。迄今为止，几乎所有的数值模拟都将问题限制在通过结构进行的一维传输中，该结构在大多数情况下是对称的单井结构（双势垒）。这些仿真是通过数值求解维格纳方程来执行的，维格纳方程是经典玻耳兹曼输运方程的量子力学模拟。该非线性偏微分方程在相空间格上求解。使用这种方法，将对多重势垒纳米结构（GaAs / AlGaAs）进行简短的研究。这项研究将确定这种被证明对对称纳米结构的结构有价值的方法是否可以应用于任意结构。尽管使用一维理论已经取得了很大进步，但在实际设备中，电子并不仅限于一维传输，而且库伦势完全存在并在三个维度上感受到。在这里，我们提出了一种通过具有方位对称性的圆柱设备进行电子传输的数值模拟方法。将讨论仿真中涉及的并行计算技术。

著录项

  • 作者

    Recine, Greg.;

  • 作者单位

    Stevens Institute of Technology.;

  • 授予单位 Stevens Institute of Technology.;
  • 学科 Physics Condensed Matter.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 2004
  • 页码 187 p.
  • 总页数 187
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 O49;
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