在纳米级晶体管中模拟量子传输：真实方法与模态空间方法

在本文中，我们提出了一种计算效率高的二维量子机械模拟方案，用于建模在弹道极限下，薄体、完全耗尽的n型硅绝缘体晶体管中的电子传输。所提出的模拟方案通过与泊松方程自洽地求解非平衡格林函数方程，是基于活跃器件哈密顿量在解耦模态空间中的展开。从该方法获得的模拟结果与在实空间对设备哈密顿量进行严格二维离散化的解进行了基准比较。在此过程中，强调并讨论了解耦模态解的固有近似、有效范围和计算效率。此外，还严格推导了量子边界条件，并考察了强离平衡传输的影响。本文表明，解耦模态空间解是一种高效且准确的模拟方法，用于建模在纳米级硅绝缘体晶体管中的电子传输。