无杂散解的半导体异质结构中能带结构的有限差分法

为了稳定地采用多频带kp模型来分析半导体异质结构中的无杂散解(SS)的能带结构,提出了一种用于有限差分法(FDM)的埃尔米特向前和向后差分(HFBD)方案。 HFBD是一种离散化方案,它消除了差异的不稳定性,并采用Burt-Foreman Hermitian算子排序,而没有几何不对称性。 差异的不稳定性来自采用Foreman策略(FS)。 FS消除了散布曲线中非物理弯曲导致的SS,而HFBD是唯一可以准确适应它的差异方案。 与其他最新策略相比,本文提出的方法与FS一样准确,可靠,并且保留了FDM的快速性和简便性。 这种差异方案显示出稳定的收敛性,并且在可变网格大小下没有任何SS。 因此,无论它们最初生成的SS是什么,都可以使用这种方法将各种实验确定的频带参数应用于大规模稳定仿真。