量子セルオートマトンの概念を応用した開放系内部の電子運動シミュレーション

应用量子细胞自动机概念的开放系统内的电子运动模拟

基本信息

  • 批准号:
    17710075
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.79万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究にて開発した量子格子気体法に基づく時間依存Schrodinger方程式ソルバを利用し、チャネル長が10nmの極微細MOSFET内部の電子波伝播特性を探った。ポテンシャル障壁の高さが時間的に揺らいでいる場合のトンネル効果の解析を調べるため、解析の対象としてMOSチャネルを模したn-i-nダイオードを選び、そのソースードレイン間トンネル電流を調査した。ポテンシャル障壁高さが周波数νで揺らいでいる場合、入射波がhνの整数倍のエネルギーを吸収または放出することで透過係数は変調される。また入射波が障壁をトンネルするのに要する時間をτとするとνが2π/τと同程度のオーダーの時、透過係数が著しく変化することが分かった。ポテンシャル揺らぎの周期がトンネル時間に対して十分に大きい場合、入射波は自身がトンネルする際のポテンシャル障壁を静的なものとして感じ、透過係数はある瞬間における静的ポテンシャル障壁に対する透過係数の平均値として与えられる。逆に、ポテンシャル揺らぎの周期がトンネル時間に対して十分に小さい場合には、入射波は障壁をトンネルする際、時間的に平均化されたポテンシャル障壁を感じ、透過係数はポテンシャル揺らぎがない場合のものと一致する。実際の極微細素子内における時間的なポテンシャル揺らぎの例として、電子-電子間のCoulomb相互作用の長距離成分に起因するプラズマ振動を想定し、その影響を検討した。この場合、νが10^<14>Hzの領域で振幅100meV程度の電位揺らぎが生じると考えられている。チャネル長10nmのソース・ドレイントンネル電流に対してはトンネル時間が10^<-14>sec程度であり上記のプラズマ振動の周期とほぼ一致していることから、バイアス電圧が小さい領域において静的な場合と比ベトンネル電流が増大する結果が得られた。
In this study, quantum lattice method was developed to investigate the electron wave propagation characteristics in fine MOSFET with a wavelength of 10nm based on time-dependent Schrodinger equation. In the case of high temperature barrier, the analysis of the cell effect is adjusted, and the analysis of the cell effect is adjusted according to the n-i-n mode. When the incident wave is an integer multiple of the frequency of the incident wave, the transmission coefficient is adjusted accordingly. The incident wave is a barrier, and the transmission coefficient is a barrier. The period of the incident wave is very large, the incident wave itself is very large, the transmission coefficient is very small, the transmission coefficient is very small. The period of time of the incident wave is very small, and the time of the incident wave is very small. The influence of the long-distance component of the electron-electron interaction on the vibration of the particles in real time is discussed. In this case, the voltage is 10^<14>Hz, the amplitude is 100meV, and the potential is generated. The <-14>vibration cycle of the vibration recorded above is consistent with that of the vibration cycle. When the voltage is small, the current increases.

项目成果

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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Two-Dimensional Simulation of Quantum Tunneling across Barrier with Surface Roughness
具有表面粗糙度的量子隧道穿越势垒的二维模拟
空間的または時間的に一様でない系におけるトンネリングのシミュレーション
空间或时间非均匀系统中隧道效应的模拟
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    南谷 夏海;Dao Vu Truong Son;下ノ村 和弘;江藤 剛治;鎌倉 良成
  • 通讯作者:
    鎌倉 良成
超高速撮像素子におけるアバランシェ増倍効果のシミュレーション解析
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    南谷 夏海;Dao Vu Truong Son;下ノ村 和弘;江藤 剛冶;鎌倉 良成
  • 通讯作者:
    鎌倉 良成
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    $ 1.79万
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