nach oben

Journal of Computational Electronics

Erschienen in:

16.09.2016

Efficient numerical procedure for the determination of the wave function-independent terms in longitudinal optical phonon scattering rates formulated in the Fourier domain

verfasst von: X. Lü, L. Schrottke, H. T. Grahn

Erschienen in: Journal of Computational Electronics | Ausgabe 4/2016

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config

KI-gestützte Suche

Aus

Abstract

A recently developed Fourier-transform-based formulation of the longitudinal optical phonon scattering rates in heterostructures allows us to separate the wave functions from multidimensional integrals, which depend on the intersubband transition energy, the chemical potential, and the electron temperature. Here, we discuss an efficient determination of these integrals and an automatic fitting procedure in order to provide a compact table of pre-calculated integrals. As a result, computation times on a scale of minutes for the scattering rates are achieved for any reasonable set of parameters.

Vorheriger Artikel Design guidelines for a metallization scheme with multiple-emitter contact lines in BC-BJ solar cells

Nächster Artikel Temperature-dependent efficiency droop analysis of InGaN MQW light-emitting diode with modified ABC model

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 102.000 Bücher
über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Maschinenbau + Werkstoffe
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Maschinenbau + Werkstoffe

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Faist, J., Capasso, F., Sivco, D.L., Sirtori, C., Hutchinson, A.L., Cho, A.Y.: Quantum cascade laser. Science 264, 553–556 (1994). doi:10.1126/science.264.5158.553 CrossRef

Köhler, R., Tredicucci, A., Beltram, F., Beere, H.E., Linfield, E.H., Davies, A.G., Ritchie, D.A., Iotti, R.C., Rossi, F.: Terahertz semiconductor-heterostructure laser. Nature 417, 156–159 (2002). doi:10.1038/417156a CrossRef

Harrison, P.: Quantum Wells, Wires and Dots: Theoretical and Computational Physics of Semiconductor Nanostructures. Wiley, Chichester (2005)CrossRef

Williams, B.S.: Terahertz quantum-cascade lasers. Nat. Photon. 1, 517–525 (2007). doi:10.1038/nphoton.2007.166 CrossRef

Jirauschek, C., Kubis, T.: Modeling techniques for quantum cascade lasers. Appl. Phys. Rev. 1, 011307 (2014). doi:10.1063/1.4863665 CrossRef

Lü, X., Schrottke, L., Luna, E., Grahn, H.T.: Efficient simulation of the impact of interface grading on the transport and optical properties of semiconductor heterostructures. Appl. Phys. Lett. 104, 232106 (2014). doi:10.1063/1.4882653 CrossRef

Schrottke, L., Lü, X., Grahn, H.T.: Fourier transform-based scattering-rate method for self-consistent simulations of carrier transport in semiconductor heterostructures. J. Appl. Phys. 117, 154309 (2015). doi:10.1063/1.4918671 CrossRef

Lü, X., Schrottke, L., Grahn, H.T.: Fourier-transform-based model for carrier transport in semiconductor heterostructures: Longitudinal optical phonon scattering. J. Appl. Phys. 119, 214302 (2016). doi:10.1063/1.4952741 CrossRef

Schrottke, L., Giehler, M., Wienold, M., Hey, R., Grahn, H.T.: Compact model for the efficient simulation of the optical gain and transport properties in THz quantum-cascade lasers. Semicond. Sci. Technol. 25, 045025 (2010). doi:10.1088/0268-1242/25/4/045025 CrossRef

10.

Taj, D., Iotti, R.C., Rossi, F.: Microscopic modeling of energy relaxation and decoherence in quantum optoelectronic devices at the nanoscale. Eur. Phys. J. B 72, 305–322 (2009). doi:10.1140/epjb/e2009-00363-4 CrossRef

11.

Arumugam, K., Godunov, A., Ranjan, D., Terzić, B., Zubair, M.: A memory efficient algorithm for adaptive multidimensional integration with multiple GPUs. In: 20th Annual International Conference on High Performance Computing, pp. 169–175 (2013). doi:10.1109/HiPC.2013.6799120

12.

Berntsen, J., Espelid, T.O., Genz, A.: An adaptive algorithm for the approximate calculation of multiple integrals. ACM Trans. Math. Software 17, 437–451 (1991). doi:10.1145/210232.210233 MathSciNetCrossRefMATH

13.

Hahn, T.: Cuba-a library for multidimensional numerical integration. Comput. Phys. Commun. 168, 78–95 (2005). doi:10.1016/j.cpc.2005.01.010

14.

Berntsen, J., Espelid, T.O., Genz, A.: Algorithm 698: Dcuhre: an adaptive multidimensional integration routine for a vector of integrals. ACM Trans. Math. Software 17, 452–456 (1991). doi:10.1145/210232.210234

15.

Press, W.H., Teukolsky, S.A., Vetterling, W.T., Flannery, B.P.: Numerical Recipes in Fortran 90: The art of Parallel Scientific Computing. Press Syndicate of the University of Cambridge, Cambridge (2002)MATH

16.

Vurgaftman, I., Meyer, J.R., Ram-Mohan, L.R.: Band parameters for iiiv compound semiconductors and their alloys. J. Appl. Phys. 89, 5815–5875 (2001). doi:10.1063/1.1368156 CrossRef

17.

Schrottke, L., Lü, X., Rozas, G., Biermann, K., Grahn, H.T.: Terahertz GaAs/AlAs quantum-cascade lasers. Appl. Phys. Lett. 108, 102102 (2016). doi:10.1063/1.4943657 CrossRef

Titel: Efficient numerical procedure for the determination of the wave function-independent terms in longitudinal optical phonon scattering rates formulated in the Fourier domain
verfasst von: X. Lü
L. Schrottke
H. T. Grahn
Publikationsdatum: 16.09.2016
Verlag: Springer US
Erschienen in: Journal of Computational Electronics / Ausgabe 4/2016
Print ISSN: 1569-8025
Elektronische ISSN: 1572-8137
DOI: https://doi.org/10.1007/s10825-016-0902-6

Neuer Inhalt

Bildnachweise

VDI-Icon, Profil Icon, inhalt2, Springer Professional Modul/© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, Nachhaltigkeitsaward Key Visual/© Cometis AG/Global ESG Monitor | Daniel Rupp | Generiert mit KI, Search Icon, Banner Hanser, Beijing Auto Show 2024: Deutsche Hersteller wollen angreifen./© EKH-Pictures / Generated with AI / Stock.adobe.com, Buchstaben, die aus einem Megaphon kommen/© MicroStockHub/Getty Images/iStock, Digitale Lieferkette/© zapp2photo / stock.adobe.com, Zeitschrift Wissensmanagement Cover, PatentFit-Logo/© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, Zukunftswerkstatt Sales Excellence 2024/© AndreyPopov / Getty Images / iStock, 2023_Antrieb/© supervisuell, ATZ-Webinar: Prototypenfreie Entwicklung durch Offline- und Driver-in-the-Loop-HiL-Tests /© (c) VI-grade

Springer Professional

Abstract

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu Ihrer Lizenz zu erhalten.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Springer Professional "Technik"

Springer Professional "Wirtschaft"

Weitere Artikel der Ausgabe 4/2016

Impacts of high-k gate dielectrics and low temperature on the performance of nanoscale CNTFETs

Self-consistent quantum drift-diffusion model for multiple quantum well IMPATT diodes

High-k dielectric materials for the gate oxide of a MIS capacitor: effect of interface states on the C–V characteristics

Temperature-dependent efficiency droop analysis of InGaN MQW light-emitting diode with modified ABC model

Design optimization of a high-breakdown-voltage GaN-based vertical HFET with composite current-blocking layer

Basis adaptation for the stochastic nonlinear Poisson–Boltzmann equation

Neuer Inhalt

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu Ihrer Lizenz zu erhalten.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu Ihrer Lizenz zu erhalten.