量子井戸および周期的ポテンシャル構造の回路的取扱い

真田 博文  永井 信夫  大谷 直毅  三木 信弘  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J77-C2   No.1   pp.44-51
発行日: 1994/01/25
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Print ISSN: 0915-1907
論文種別: 論文
専門分野: 半導体材料・デバイス
キーワード: 
量子井戸,  周期的ポテンシャル,  固有エネルギー準位,  複素固有エネルギー準位,  ミニバンド,  回路理論,  

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あらまし: 
量子井戸によるエネルギー準位や周期的ポテンシャルによるミニバンドの解析および設計のための指針を得ることを目的とした,統一的で取扱いやすい手法として回路的な取扱いについて考察した.これまでの回路的手法は,有効質量近似の下にヘテロ界面において波動関数が連続となる場合のみが考慮されている.本論文ではヘテロ界面での一般的な境界条件を表す界面行列を用いて,種々の材料による量子井戸,周期的ポテンシャルでのエネルギー準位やミニバンドの回路的解析法を示している.量子井戸構造では,固有エネルギー準位,複素固有エネルギー準位がそれぞれ回路理論の実周波数,複素周波数に対応づけて定式化できることを述べる.計算例としてGaAs/AlxGa1-xAs,およびInAs/GaSbの量子井戸を考え,固有エネルギー準位,複素固有エネルギー準位と井戸構造の関係を示す.また周期的ポテンシャルでは回路理論における反復パラメータを用いてGaAs/AlxGa1-xAs,およびInAs/GaSbによるミニバンドの計算例を示す.