2バンドモデルの時間域解析のためのディジタルフィルタモデル

摘要

Resonant Interband Tunneling（RIT）構造は，電流－電圧特性において大きなピークとバレー電流の比を実現し，高速動作するデバイスとして期待されている．デバイスの設計や動作速度を見積もるためには，デバイス中の電子波の時間域解析が重要であると考えられる．本論文では，RIT構造中の電子波の時間発展を記述する2バンドモデル方程式の等価回路表現を導き，これに基づいて電子波の時間発展をシミュレートするディジタルフィルタを提案する．本ディジタルフィルタは，ディジタルラティスフィルタの構造をもつため，数値的安定性に優れ，かつ処理の並列実現に適している．また，処理の効率化を図るために，本ディジタルフィルタのマルチグリッド化を示す．更に開放系を表現するために必要となる吸収境界処理の定式化を示す．最後に，RIT構造中における電子波の時間発展シミュレーションの例を示す．