| 研究概要 |
本研究は、半導体量子井戸または超格子をintrinsic層に含むp-i-nダイオードにおいて、逆電圧のもとで流れるツェナートンネル電流が、量子井戸や超格子の局在準位との共鳴の効果により変調を受けるという現象を調べることを目的とする。特に、電子波の時間発展と干渉効果という観点から、この現象を理解し記述するための理論的な枠組みを構築した。
本年度は、これまでに行った、経路積分法に基づいた半古典的共鳴トンネル効果の理論(M. Morifuji and J. Nishie, Physical Review B71, 035334 (2005))と電子波干渉による固有状態の形成過程を記述するための理論(K. Ikegami, M. Morifuji他,Physica E33, 381-387 (2006))を発展させ、電流の過渡特性を計算できるように理論の拡張を行った。特に、ツェナートンネル電流はバンドのp領域からn領域へと流れる電流であるので、バンド間のトンネル電流をうまく記述することのできる手法である、強結合近似法に基づいて複数のバンドを持つ系に対しても電流の計算ができるように理論の拡張を行った。
さらにこの理論に基づいて、ツェナートンネル電流の時間発展を計算するためのプログラムを作製した。これを用いてp-i-nダイオードを流れる電流の過渡特性に関する計算を行い、高周波電圧の下での電流-電圧特性を理論的に調べた。
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