Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie transportu elektronów w kwantowych laserach kaskadowych

Kolek A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 11

18-26

PL

W artykule omówiono metody modelowania obszaru aktywnego struktury kwantowego lasera kaskadowego. Na przykładzie struktury lasera, emitującego w zakresie średniej podczerwieni, wskazano analogie i różnice między obrazem transportu elektronowego wynikające z analizy z użyciem m.in. najprostszego modelu równań kinetycznych, metody macierzy gęstości oraz najbardziej zaawansowanym modelem bazującym na formalizmie nierównowagowych funkcji Greena. Uzupełnieniem ww. metod jest metoda Monte Carlo, w której możliwe jest m.in. uwzględnienie rozproszeń elektron-elektron oraz rozproszeń międzydolinowych.

EN

In the paper, the modeling methods of active region of quantum cascade laser (QCL) structure are reviewed. For QCL structure, emitting in the mid-infrared range, the similarities and the differences between electron transport image resulting from (i) the simplest rate equations model, (ii) the density matrix method, and (iii) the most advanced model based on nonequilibrium Green’s formalism are discussed. The Monte Carlo method, which benefits from including electron-electron, electron-photon, and intervalleys scatterings, is also considered.

2

Wykorzystanie metody Monte Carlo do modelowania transportu nośników w strukturach kwantowych laserów kaskadowych

Borowik P., Adamowicz L., Thobel J-L.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 10

43-45

PL

Opis zjawisk fizycznych występujących w urządzeniach mikroelektronicznych jest nie tylko ciekawym zagadnieniem teoretycznym, ale też może być przydatny w praktyce konstrukcji przyrządów. Wytwarzanie struktur kwantowych laserów kaskadowych (QCL) w Instytucie Technologii Elektronowej w Warszawie zachęca nas do rozwoju metod obliczeniowych pozwalających na modelowanie transportu elektronowego w tego typu urządzeniach. Większość zjawisk fizycznych odpowiedzialnych za działanie takich laserów, przystosowanych do emisji promieniowania w obszarze średniej podczerwieni, może być opisane z użyciem teorii nawiązującej do równania transportu Boltzmanna bez uciekania się do bardziej zaawansowanych teorii transportu kwantowego. Jedną z najbardziej rozpowszechnionych metod używanych do rozwiązywania tego typu zagadnień jest metoda Monte Carlo (MC). W pracy przedstawione są wyniki symulacji MC dla struktury lasera działającego w obszarze średniej podczerwieni, pierwotnie zaproponowanej przez H. Page i in. Wyznaczone zostaną populacje elektronów w poszczególnych poziomach energetycznych lasera w zależności od poziomu domieszkowania struktury i wynikającej stąd gęstości elektronów swobodnych. W przypadku struktur wytwarzanych w praktyce, konieczne jest włączenie do modelowania samouzgodnionych obliczeń uwzględniających nierównowagowy rozkład ładunku w strukturze i wynikające z tego powodu modyfikacje potencjału elektrycznego, a stąd położeń poziomów energetycznych oraz kształtu funkcji falowych elektronów.

EN

Description of the physical phenomena in microelectronic devices is not only an interesting theoretical challenge, but can also be used for practical design of such components. Fabrication of quantum cascade lasers devices (QCL) in the Institute of Electron Technology in Warsaw encourages our work on computational methods used for the modeling of electron transport in QCLs. Most of the physical phenomena responsible for the operation of these devices, designed to emit in the mid-infrared, can be described by the Boltzmann Transport Equations theory. One of the most common methods used to solve such problems is the Monte Carlo method (MC). Presented paper reports the results of MC simulations of the QCL structure, originally proposed by H. Page et al. Electron populations on the structure energy sub-bands are presented as the function of the structure doping and resulting electron sheet density. Presented results indicate the necessity to include in the simulation algorithm the self-consistent calculations of non-equilibrium electric charge distribution in the device, then the resulting modifications of the electrical potential, and hence the modification of energy levels positions as well as the shapes of the electron wave functions.

3

Conductivity of disordered ferromagnetic monoatomic film

Paja A, Spisak B J

Materials Science Poland

|

2008

|

Vol. 26, No. 4

1009--1013

EN

Electron transport in the plane of a monoatomic metallic layer with non-zero magnetization is considered. The material is represented by a two-dimensional set of disordered potentials which also possess spins aligned along one axis but not necessarily oriented in one direction. Such a system can be treated as a two-component alloy. The effective cross-section for conduction electrons has been calculated. The total conductivity is obtained within two-current model.

4

Generation and transport of laser-induced electron burst for a new diagnostic of Hall plasma thruster

Gilbert T., Leufroy A., Lazurenko A., Bouchoule A.

Journal of Technical Physics

|

2008

|

Vol. 49, no 2

143-161

EN

The Hall thrusters are developed in the field of spatial mission or satellite trajectories control. These thrusters are based on ejection of the ions from a E x B discharge. The physical understanding involves a lot of parameters. It is still today not fully controlled. Particularly, the electronic transport represents a challenge in the theoretical and experimental domains. This work presents the second part of an original diagnosis of electrons transport.

5

Conductivity and transmission coefficients of ultra-thin disordered metallic films

Spisak B.J., Paja A.

Materials Science Poland

|

2006

|

Vol. 24, No. 3

605--609

EN

The diffusive motion of quasi-two-dimensional electron gas through an ultra-thin system of disordered potentials is considered. In such system the Fermi sphere splits into a set of independent sheets due to the small thickness of the system. Each sheet can be seen as an electron sub-band. The electron transport goes through these sub-bands independently. The sum of electrical conductivities over these sub-bands determines the total current which is calculated for ultra-thin films of cesium. We also present the relation between our approach and Landauer formalism based on the notation of the transmission coefficient.

6

Spin-dependent transport and inter-wall coupling in carbon nanotubes

Lambert C. J., Athanasopoulos S., Grace I. M., Bailey S. W.

Materials Science Poland

|

2004

|

Vol. 22, No. 4

435--444

EN

Theoretical results for electron transport through two structures involving carbon nanotubes are presented. The first structure was a nanotube inserted into another nanotube of a larger diameter. The electrical conductance of the resulting double-wall CNT is an oscillatory function of the length of the insertion. The frequency and amplitude of these oscillations reflect the position dependence of inter-tube interaction in multi-wall CNTs. The second structure was a single-wall carbon nanotube (CNT) in contact with ferromagnetic electrodes, exhibiting giant magnetoresistance (GMR). An intuitive picture of GMR in clean nanotubes with low-resistance contacts is presented and ab initio results are obtained for GMR in Nickelcontacted nanotubes.