分层门控量子点散射石墨烯电子的严格计算方法

摘要

石墨烯量子点因其独特的电子特性和显著的量子限域效应，在纳米电子器件和量子模拟领域展现出重要的应用前景。本研究关注的是分层门控量子点结构，其内部门控电压不是均匀分布的，可划分为具有不同电压值的多个功能层。这种特殊结构在高精度、低功耗晶体管设计中可能具有独特优势。我们提出一种迭代算法，能够精确计算电子经量子点散射后的空间概率分布。为验证算法有效性，我们采用12层分层门控量子点模拟电压沿径向连续变化的量子点的电子散射问题，后者可以通过其他成熟算法得到严格解。数值计算结果表明，两种途径得到的散射电子空间密度分布高度吻合，证明了我们提出的算法的可靠性。

关键词

石墨烯量子点 / 米氏散射理论 / 迭代算法 / 狄拉克费米子