检索结果-内蒙古大学图书馆

Journal of Semiconductors 2003年第B5期24卷 132-135页

作者：王令全王燕陈培毅余志平清华大学微电子学研究所，北京100084

应用非平衡格林函数方法对共振隧穿二极管(RTD)内部的载流子分布和势场情形进行了研究。给出了应用该模型计算A1GaAs／GaAs／A1GaAs的RTD结构在不同阱宽和不同垒宽情形下的电流一电压曲线，为验证该数值模型的正确性，文中还给出了基于W... 详细信息

应用非平衡格林函数方法对共振隧穿二极管(RTD)内部的载流子分布和势场情形进行了研究。给出了应用该模型计算A1GaAs／GaAs／A1GaAs的RTD结构在不同阱宽和不同垒宽情形下的电流一电压曲线，为验证该数值模型的正确性，文中还给出了基于Wigner函数的解析模型，将两者的结果进行了比对，并对其结果进行了分析。

关键词：非平衡格林函数法共振隧穿二极管 Schroedinger—Poisson方程

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三终端非对称夹角石墨烯纳米结的弹道热整流

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物理学报 2016年第24期65卷 227-234页

作者：顾云风吴晓莉吴宏章南京林业大学机械电子工程学院南京210037

提出并通过非平衡格林函数法验证了一个三终端石墨烯纳米结弹道热整流的理论模型——石墨烯带两端作为左右热极,其上加一倾斜分支作为控制热极形成一个Y形纳米结.结果发现:热流倾向于从与控制热极夹角较小的热极流向另一个热极;控制热... 详细信息

提出并通过非平衡格林函数法验证了一个三终端石墨烯纳米结弹道热整流的理论模型——石墨烯带两端作为左右热极,其上加一倾斜分支作为控制热极形成一个Y形纳米结.结果发现:热流倾向于从与控制热极夹角较小的热极流向另一个热极;控制热极与左右热极间夹角差别的增大有利于热整流,这一现象在扶手椅型石墨烯带上尤其明显;锯齿型石墨烯带加上与其呈30?夹角的扶手椅型分支具有最明显的热整流效应;对于左右热极宽度不同的热整流器,倾斜控制热极可以使整流比在原来的基础上提高超过50%.

关键词：弹道热整流石墨烯非平衡格林函数法声子

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半导体型单壁碳纳米管的电子输运特性

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固体电子学研究与进展 2008年第3期28卷 317-320,345页

作者：宋久旭杨银堂刘红霞张骥西安电子科技大学微电子所宽禁带半导体材料与器件教育部重点试验室西安710071

采用基于密度泛函理论的非平衡格林函数法(Non-equilibrium Green functions,NEGF),对耦合于两个面心立方间的Al(111)电极间的(8,0)碳纳米管(Carbon nanotube,CNT)传输特性进行了计算。结果表明,在小偏压下(-40～40 mV),碳纳米管伏安特... 详细信息

采用基于密度泛函理论的非平衡格林函数法(Non-equilibrium Green functions,NEGF),对耦合于两个面心立方间的Al(111)电极间的(8,0)碳纳米管(Carbon nanotube,CNT)传输特性进行了计算。结果表明,在小偏压下(-40～40 mV),碳纳米管伏安特性与孤立碳纳米管的接近为零不同,而是接近为线性,这是耦合导致碳纳米管能级移动的结果。

关键词：单壁碳纳米管非平衡格林函数法透射谱输运特性

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基于非平衡格林函数的共振隧穿二极管模型

基于非平衡格林函数的共振隧穿二极管模型

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第二届全国纳米技术与应用学术会议

作者：王令全王燕陈培毅余志平清华大学微电子学研究所(北京)

应用非平衡格林函数方法对共振隧穿二极管(RTD)内部的载流子分布和势场情形进行了研究,给出了应用该模型计算AlGaAs/GaAs/AlGaAs的RTD结构在不同阱宽和不同垒宽情形下的电流-电压曲线.为验证该数值模型的正确性,文中还给出了基于Wigner... 详细信息

应用非平衡格林函数方法对共振隧穿二极管(RTD)内部的载流子分布和势场情形进行了研究,给出了应用该模型计算AlGaAs/GaAs/AlGaAs的RTD结构在不同阱宽和不同垒宽情形下的电流-电压曲线.为验证该数值模型的正确性,文中还给出了基于Wigner函数的解析模型,将两者的结果进行了比对,并对其结果进行了分析.

关键词：非平衡格林函数法共振隧穿二极管载流子分布势场

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InP基RTD特性的数值模拟研究

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固体电子学研究与进展 2010年第3期30卷 317-322,332页

作者：王伟孙浩孙晓玮徐安怀齐鸣中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 中国科学院研究生院北京100039 信息功能材料国家重点实验室上海200050

采用基于非平衡格林函数法(Non-equilibrium Green’s function,NEGF)量子输运模拟器WinGreen对InP基共振隧穿二极管(RTD)的输运特性进行了计算模拟,分析了Ga0.47In0.53As/AlAs以及富In组份势阱双势垒结构几何参数、散射参数、发射区和... 详细信息

采用基于非平衡格林函数法(Non-equilibrium Green’s function,NEGF)量子输运模拟器WinGreen对InP基共振隧穿二极管(RTD)的输运特性进行了计算模拟,分析了Ga0.47In0.53As/AlAs以及富In组份势阱双势垒结构几何参数、散射参数、发射区和集电区掺杂浓度以及隔离层厚度对InP基RTD器件I-V特性的影响。模拟结果表明,采用富In组份的势阱有利于降低峰值电压,提高发射区掺杂浓度有利于增大峰值电流密度,而散射则会导致谷值电流增大,影响其负阻特性。

关键词：磷化铟基共振隧穿二极管电流-电压特性非平衡格林函数法散射

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掺杂扶手型锡烯纳米带的电子结构及输运性质理论研究

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功能材料 2018年第8期49卷 8150-8154,8160页

作者：陈颖汤琪琪何佳李登峰重庆邮电大学理学院重庆400065

锡烯在拓扑超导和反常霍尔效应等方面具有出色的性能而受到关注,基于第一性原理和非平衡格林函数法,研究了边界氢钝化的扶手型锡烯纳米带(ASnNR)的P型掺杂和N型掺杂以及掺杂后体系的电输运,分析了不同掺杂体系的结合能、能带结构、态密... 详细信息

锡烯在拓扑超导和反常霍尔效应等方面具有出色的性能而受到关注,基于第一性原理和非平衡格林函数法,研究了边界氢钝化的扶手型锡烯纳米带(ASnNR)的P型掺杂和N型掺杂以及掺杂后体系的电输运,分析了不同掺杂体系的结合能、能带结构、态密度、透射谱和电导。基于稳定性以及电导等计算结果,认为掺Al和掺Cl的ASnNR能分别成为较优性能的P型和N型半导体。

关键词：非平衡格林函数法锡烯纳米带电输运

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太赫兹InP基RTD器件与振荡电路的研究

太赫兹InP基RTD器件与振荡电路的研究

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作者：王伟中国科学院大学

学位级别：博士

近年来，随着THz技术在无线通信、成像、光谱分析等应用领域的不断扩展，紧凑、稳定的固态THz源已逐渐成为研究的一个热点。InP基共振隧穿二极管(RTD)由于室温下具有优良的负阻和频率特性，因此在太赫兹/毫米波和超高速电路等领域中具... 详细信息

近年来，随着THz技术在无线通信、成像、光谱分析等应用领域的不断扩展，紧凑、稳定的固态THz源已逐渐成为研究的一个热点。InP基共振隧穿二极管(RTD)由于室温下具有优良的负阻和频率特性，因此在太赫兹/毫米波和超高速电路等领域中具有巨大的发展潜力和应用需求。\n 本论文致力于研制太赫兹InP基RTD器件以及RTD振荡电路设计。成功研制出峰谷电流比(PVCR)大于40的空气桥平面型RTD器件，其阻性截止频率预计大于150GHz。同时，对InP基RTD器件的模拟设计、外延材料表征、结构设计和制备工艺、器件测试与分析等方面进行了深入的研究，并开展了InP基RTD非线性等效电路的建模以及负阻振荡电路设计与仿真。本论文主要工作如下:\n 采用基于非平衡格林函数法(NEGF)量子输运模拟器WinGreen对InP基RTD器件外延结构进行了模拟分析和优化设计。详细分析和讨论了GaxIn1-xAs势阱中In组份、发射区和集电区掺杂浓度、集电区和隔离层厚度、以及势垒和势阱的厚度、散射等八个主要的几何结构参数和材料物理参数变化对器件性能的影响。仿真结果对于器件研制具有明确的指导意义。\n 提出了在Ga0.47In0.53As集电区和集电极欧姆接触层之间，生长一层薄的重掺杂InP腐蚀截止层的RTD器件结构，有利于通过选择性腐蚀控制腐蚀工艺过程，从而提高器件性能的一致性。采用气态源分子束外延(GSMBE)技术制备了InP基RTD外延片，并通过X射线衍射(XRD)以及原子力显微镜(AFM)测试技术进行了表征。结果表明外延材料具有较好的晶体质量，能够满足器件研制的需要。\n 设计了一套自对准工艺台面型器件工艺流程和版图，研制出具有负阻特性的台面型InP基RTD器件。深入研究了器件制备过程中关键的工艺步骤:台面刻蚀和欧姆接触电极制备。分析了工艺因素对RTD器件性能的影响，提出了改进的方法。\n 提出了一种新颖的InP基RTD器件空气桥平面结构，不仅能减小寄生电容，还到起到较好的器件隔离作用，提高了RTD器件I-V特性和高频性能。设计了该结构的器件版图和工艺流程，成功研制出具有高峰谷电流比的空气桥平面结构InP基RTD器件。室温下，典型器件的峰值电流为43mA，峰值电流密度为24kA/cm2，峰谷电流比大于40，由模型参数计算得到RTD阻性截止频率高于150GHz。\n 采用符号定义器件(SDD)技术建立了InP基RTD器件非线性大信号模型，并嵌入到商用软件Agilent ADS中，准确的描述了该器件的特性。基于所建立的电路模型，采用ADS软件设计了24GHz分布参数振荡电路和120GHz集总参数振荡电路。仿真结果表明InP基RTD振荡电路具有良好的性能，所研制的InP基RTD器件具有用于产生THz波的潜力。

关键词：器件模拟空气桥平面结构振荡电路太赫兹共振隧穿二极管非平衡格林函数法负阻特性

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低维拓扑超导系统中相变及输运性质的研究

低维拓扑超导系统中相变及输运性质的研究

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作者：任俊潼电子科技大学

学位级别：博士

Majorana束缚态(MBSs)是Majorana费米子在凝聚态系统中的一种实现,它是一类居于拓扑超导体边界或缺陷处的准粒子零能激发态。MBSs遵循非阿贝尔交换统计,因而被认为在容错量子计算机的构建中有广阔的应用前景。实验中用于制备MBSs的典型... 详细信息

Majorana束缚态(MBSs)是Majorana费米子在凝聚态系统中的一种实现,它是一类居于拓扑超导体边界或缺陷处的准粒子零能激发态。MBSs遵循非阿贝尔交换统计,因而被认为在容错量子计算机的构建中有广阔的应用前景。实验中用于制备MBSs的典型器件包括外磁场中的超导-半导体混合纳米线以及超导基底表面上的磁性原子链等。尽管这些实验平台取得了一定的成功,但其中MBSs存在的确定性研究目前仍备受争议。相关实验还无法完全排除类似MBSs的信号起源于其他机制的可能性。这些干扰信号源包括了非拓扑的Andreev束缚态(ABSs)或其他非常规物相中的零能激发态。本文将致力于对这些非MBSs零能激发态的性质进行理论和数值研究,并探寻如何分辨它们与MBSs各自的行为特征,特别是如何通过输运测量对二者进行区分。文章主要内容包括:1.对以往通过MBSs在凝聚态系统中实现Majorana费米子的工作进行了回顾,并介绍了在超导系统中对长程相的探索。对文献的回顾梳理突出了目前对于MBSs决定性证据的急迫需求,因此紧接着本文介绍了普通导体与超导构成的界面处发生Andreev反射过程的基本物理图像以及该现象在输运实验中用于探测MBSs的原理。进而通过非平衡格林函数方法简单推导了从普通导体流入超导-半导体混合纳米线中的隧穿电流表达式,为后续讨论中相关的输运测量部分奠定了理论基础。2.长程超导配对相互作用对超导-半导体混合纳米线的拓扑及输运性质的影响,并考虑了长程配对的按幂律和类指数衰减两种形式。结果表明,当长程衰减指数小于1时,系统会进入长程相,它支持一类具有非常规拓扑性质的有质量边界模(MEMs)。通过对紧束缚模型进行对角化,我们发现长程平庸相中可能产生近零能量的ABSs。之前关于一维长程Kitaev链的研究指出散粒噪声可以用于探测长-短程相变。但对于实际的纳米线器件,分析表明,散粒噪声行为不取决于系统的拓扑性质,因而无法对长短程相中的零能束缚态进行区分,其零偏压下的值与束缚态能量变化间存在一致性,因此可以用于表征隙内零能束缚态在实际器件中的能量分裂大小。3.约瑟夫森电流在结两侧区域考虑了长程超导配对相互作用后的变化。通过控制长程超导配对的衰减及磁场强度,我们可以使约瑟夫森结两侧的区域进入分别支持MBSs、MEMs以及ABSs的不同相中,它们对结内约瑟夫森超电流随两侧相差φ变化的相-流关系有不同影响。结果表明,长程拓扑相中出现的MEMs会在直流相-流关系中额外引起两个偏离φ=π处的电流反号点,形成复合的之字形相-流关系曲线。相反,在支持MBSs的短程拓扑相中,直流约瑟夫森电流仅在φ=π处表现出迅速的符号反转。而在ABSs主导的平庸相中则出现了平滑的类正弦直流约瑟夫森电流。在偏置电压不为零的非平衡结中,我们发现处于短程相的系统可以支持周期为4π的交流约瑟夫森电流,表明MBSs引起的等效单电子输运主导了结内电流的产生。然而,当系统进入长程相时,常规的2π周期性相-流关系得到了恢复。此外,由MEMs引起的交流约瑟夫森电流在强长程配对相互作用下受到显著的抑制。通过以上结果可以对相关实验中长程超导相变的发生进行初步的探测。4.在传统超导-半导体混合纳米线中引入一个局域势垒来对可能存在的MBSs及ABSs进行区分的方案。其中局域势垒的位置和高度可以通过对施加在纳米线上的一门电压进行控制。结果表明,在局域势垒存在的情况下,处于拓扑相内的系统将有一对新的MBSs出现在势垒两侧。相比之下,平庸相中的局域势垒不会引起额外ABSs的产生。在输运性质上,这种差异可以反映在系统两端隧穿电导谱随局域势垒高度的变化中。当控制局域势垒高度增大时,MBSs引起的零偏电导峰可以分裂为双峰、三峰或四峰结构,而ABSs引起的零偏电导峰仅分裂一次。

关键词： Majorana束缚态 Andreev束缚态长程相变分数约瑟夫森效应非平衡格林函数法

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苯基D/A分子器件电子输运性质的理论研究

苯基D/A分子器件电子输运性质的理论研究

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作者：李明君中南大学

学位级别：博士

近年来,分子电子学的发展取得了巨大的进步,尤其是微观表征和操控技术的快速发展,极大地提高了分子器件的研究能力,可在纳米尺度观察研究并操控单个分子来构筑具有特定功能的分子器件。有机共轭分子具有结构可设计、易于合成、结构丰富... 详细信息

近年来,分子电子学的发展取得了巨大的进步,尤其是微观表征和操控技术的快速发展,极大地提高了分子器件的研究能力,可在纳米尺度观察研究并操控单个分子来构筑具有特定功能的分子器件。有机共轭分子具有结构可设计、易于合成、结构丰富及良好的半导体性能等特点,成为分子器件中研究的热点。本文采用基于密度泛函理论和非平衡格林函数方法相结合的第一性原理方法,对苯基D/A分子器件的电荷输运性质进行了计算模拟,并对其分子器件的设计提出了构想。详细考察了影响分子器件设计的一些关键物理和化学因素,如分子与电极间的键合方式、分子的化学修饰、电子给体-受体功能分子中共轭桥的选择以及分子间相互作用等对分子器件导电性的影响,得到了一些有意义的结论。主要研究内容如下：首先,本文研究了Donor-Bridge-Acceptor (D-B-A)结构分子器件中桥键极性与长度对电子输运性质的影响。选用四种不同桥键连接电子给体(苯胺)-受体(硝基苯)构建异质结分子器件,探讨不同极性和不同长度的桥键对分子器件输运性能的影响。研究发现,在D-A-B结构的单分子器件中,桥键的极性对分子器件的导电性起着重要作用。极性桥键连接的分子器件比非极性桥键连接的分子器件能提供更多更好的电子输运通道,并且还出现了负微分电阻现象;对于相同非极性桥键组成的分子器件,随着桥键长度的增加,电流减小,分子器件的传输性能减弱。其次,本文选取四组不同锚定基团将NBPDA分子为中心的分子异质结连接到两个半无限长金电极上,计算模拟分子与电极之间键合方式不同对分子器件电荷输运性质的影响。研究发现,分子导电性对分子和电极间的键合方式比较敏感。电极-分子间的耦合的不同导致分子轨道的能量和空间分布发生改变,产生了负微分电阻现象。接着,本文采用化学修饰的手段,研究了氟化反应对DT-TTF分子器件电荷输运性能的影响。研究发现氟原子基团的引入调整了分子器件的结构和电子特性。氟原子基团由于其强吸收电子能力,降低电荷注入势垒,利于电子的注入与传输,并改变分子与电极间的耦合,从而影响分子与电极间的电荷转移。高度氟化后分子器件的透射峰向低能区移动,并调整了分子轨道的局域化。氟化减弱了分子与电极间的耦合,弱化了电流,出现库仑阻塞现象,导致负微分电阻现象的产生。最后,本文研究了两个平行分子结不同相互作用对分子器件输运性质的影响。研究发现分子间耦合作用的强弱显著影响分子器件的输运性能,分子间距离较近,相互作用较强时,更多的输运通道被打开,引起分子轨道分裂,导致出现负微分电阻现象。希望以上计算结果能对有机分子器件的设计提供有益的参考。

关键词：苯基D/A分子器件密度泛函理论非平衡格林函数法负微分电阻整流效应

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拓扑石墨烯电极分子器件输运特性

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原子与分子物理学报 2023年第3期40卷 137-144页

作者：张子涵吴文静王金海天津工业大学电子与信息工程学院天津300387 天津工业大学生命科学学院天津300387

利用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法,研究了不同拓扑能带结构的石墨烯电极分子器件输运特性.结果表明器件导通电压与电极禁带宽度正相关,同时器件在输运过程中表现出负微分电阻特性,峰谷电流比可达2697.分析认为器件导通源自于偏... 详细信息

利用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法,研究了不同拓扑能带结构的石墨烯电极分子器件输运特性.结果表明器件导通电压与电极禁带宽度正相关,同时器件在输运过程中表现出负微分电阻特性,峰谷电流比可达2697.分析认为器件导通源自于偏压升高过程中两电极能带匹配.器件负微分电阻特性源自于偏压升高过程中两电极能带交错.散射态分析表明,能带匹配后散射态分布较为离域,有利于电子通过器件.能带交错后散射态局域于电极处,表明电子输运受到抑制.

关键词：拓扑石墨烯密度泛函理论非平衡格林函数法电子输运

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