• Title/Summary/Keyword: Gaussian potential

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The Influence of Confining Parameters on the Ground State Properties of Interacting Electrons in a Two-dimensional Quantum Dot with Gaussian Potential

  • Gulveren, Berna
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권11호
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    • pp.1612-1618
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    • 2018
  • In this work, the ground-state properties of an interacting electron gas confined in a two-dimensional quantum dot system with the Gaussian potential ${\upsilon}(r)=V_0(1-{\exp}(-r^2/p))$, where $V_0$ and p are confinement parameters, are determined numerically by using the Thomas-Fermi approximation. The shape of the potential is modified by changing the $V_0$ and the p values, and the influence of the confining potential on the system's properties, such as the chemical energy, the density profile, the kinetic energy, the confining energy, etc., is analyzed for both the non-interacting and the interacting cases. The results are compared with those calculated for a harmonic potential, and excellent agreement is obtained in the limit of high p values for both the non-interacting and the interacting cases.

The Analysis of Breakdown Voltage for the Double-gate MOSFET Using the Gaussian Doping Distribution

  • Jung, Hak-Kee
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권2호
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    • pp.200-204
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    • 2012
  • This study has presented the analysis of breakdown voltage for a double-gate metal-oxide semiconductor field-effect transistor (MOSFET) based on the doping distribution of the Gaussian function. The double-gate MOSFET is a next generation transistor that shrinks the short channel effects of the nano-scaled CMOSFET. The degradation of breakdown voltage is a highly important short channel effect with threshold voltage roll-off and an increase in subthreshold swings. The analytical potential distribution derived from Poisson's equation and the Fulop's avalanche breakdown condition have been used to calculate the breakdown voltage of a double-gate MOSFET for the shape of the Gaussian doping distribution. This analytical potential model is in good agreement with the numerical model. Using this model, the breakdown voltage has been analyzed for channel length and doping concentration with parameters such as projected range and standard projected deviation of Gaussian function. As a result, since the breakdown voltage is greatly changed for the shape of the Gaussian function, the channel doping distribution of a double-gate MOSFET has to be carefully designed.

Application of Genetic Algorithm for Large-Scale Multiuser MIMO Detection with Non-Gaussian Noise

  • Ran, Rong
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제20권2호
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    • pp.73-78
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    • 2022
  • Based on experimental measurements conducted on many different practical wireless communication systems, ambient noise has been shown to be decidedly non-Gaussian owing to impulsive phenomena. However, most multiuser detection techniques proposed thus far have considered Gaussian noise only. They may therefore suffer from a considerable performance loss in the presence of impulsive ambient noise. In this paper, we consider a large-scale multiuser multiple-input multiple-output system in the presence of non-Gaussian noise and propose a genetic algorithm (GA) based detector for large-dimensional multiuser signal detection. The proposed algorithm is more robust than linear multi-user detectors for non-Gaussian noise because it uses a multi-directional search to manipulate and maintain a population of potential solutions. Meanwhile, the proposed GA-based algorithm has a comparable complexity because it does not require any complicated computations (e.g., a matrix inverse or derivation). The simulation results show that the GA offers a performance gain over the linear minimum mean square error algorithm for both non-Gaussian and Gaussian noise.

이중게이트 MOSFET의 채널도핑에 다른 문턱전압이하 전류 변화 분석 (Analysis of Subthreshold Current Deviation for Channel Doping of Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1409-1413
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    • 2013
  • 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 채널도핑농도의 변화에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 분석하였다. 이를 위하여 이중게이트 MOSFET의 채널 내 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용하였다. 전위분포는 경계조건을 이용하여 채널크기에 따른 해석학적인 함수로 구하였다. 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 채널도핑농도 등에 대하여 문턱전압 이하 전류 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 전위모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압이하 전류 특성을 분석하였다. 분석결과, 문턱전압이하 전류는 채널도핑농도 및 가우시안 분포함수의 변수 등에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

Solving Time-dependent Schrödinger Equation Using Gaussian Wave Packet Dynamics

  • Lee, Min-Ho;Byun, Chang Woo;Choi, Nark Nyul;Kim, Dae-Soung
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권9호
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    • pp.1269-1278
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    • 2018
  • Using the thawed Gaussian wave packets [E. J. Heller, J. Chem. Phys. 62, 1544 (1975)] and the adaptive reinitialization technique employing the frame operator [L. M. Andersson et al., J. Phys. A: Math. Gen. 35, 7787 (2002)], a trajectory-based Gaussian wave packet method is introduced that can be applied to scattering and time-dependent problems. This method does not require either the numerical multidimensional integrals for potential operators or the inversion of nearly-singular matrices representing the overlap of overcomplete Gaussian basis functions. We demonstrate a possibility that the method can be a promising candidate for the time-dependent $Schr{\ddot{o}}dinger$ equation solver by applying to tunneling, high-order harmonic generation, and above-threshold ionization problems in one-dimensional model systems. Although the efficiency of the method is confirmed in one-dimensional systems, it can be easily extended to higher dimensional systems.

가우스함수를 이용한 DGMOSFET의 문턱전압이하 스윙분석 (Analysis of Subthreshold Swing for Double Gate MOSFET Using Gaussian Function)

  • 정학기;한지형;이재형;정동수;이종인;권오신
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.681-684
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    • 2011
  • 본 연구에서는 가우스 함수를 이용한 포아송방정식으로부터 DGMOSFET에서 채널내 전위와 전하분포의 관계를 유도하고자 한다. 이때 가우스 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차에 대하여 문턱전압이하 스윙의 변화를 관찰하고자 한다. 포아송방정식으로부터 해석학적 전위분포 모델을 구하였으며 이를 이용하여 문턱전압이하 스윙값을 구하였다. 문턱전압이하 스윙은 게이트전압에 대한 드레인전류의 변화를 나타내고 이론적으론 최소값 60mV/dec을 나타내며 디지털소자응용에 매우 중요한 요소이다. 본 연구의 모델이 타당하다는 것을 입증하기 위하여 포텐셜 분포값을 수치해석학적 값과 비교하였다. 결과적으로 본 연구에서 제시한 포텐셜모델이 수치해석학적 시뮬레이션모델과 매우 잘 일치하였으며 가우스 함수의 형태에 따라 문턱전압이하 스윙을 분석하였다.

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다층 신경회로망과 가우시안 포텐샬 함수 네트워크의 구조적 결합을 이용한 효율적인 학습 방법 (Efficient Learning Algorithm using Structural Hybrid of Multilayer Neural Networks and Gaussian Potential Function Networks)

  • 박상봉;박래정;박철훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.2418-2425
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    • 1994
  • 기울기를 따라가는 방식(gradient descent method)에 바탕을 둔 오류 역전파(EBP : Error Back Propagation) 방법이 가장 널리 사용되는 신경회로망의 학습 방법에서 문제가 되는 지역 최소값(local minima), 느린 학습 시간, 신경망 구조(structure), 그리고 초기의 연결 강도(interconnection weight) 등을 기존의 다층 신경 회로망에 지역적인 학습 능력을 가진 가우시안 포텔샵 네트워크(GPFN : Gaussian Potential Function Networks)를 병렬적으로 부가하여 해결함으로써 지역화된 오류 학습 패턴들이 나타내는 문제에 대하여 학습 성능을 향상시킬 수 잇는 새로운 학습 방법을 제시한다. 함수 근사화 문제에서 기존의 EBP 학습 방법과의 비교 실험으로 제안된 학습 방법이 보다 개선된 일반화 능력과 빠른 학습 속도를 가짐을 보여 그 효율성을 입증한다.

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Modeling Charge Penetration Effects in Water-Water Interactions

  • Choi, Tae Hoon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권10호
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    • pp.2906-2910
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    • 2014
  • This report introduces Gaussian electrostatic models (GEMs) to account for charge penetration effects in water-water interactions, allowing electrostatic interactions to be accurately described. Three different Gaussian electrostatic models, GEM-3S, GEM-5S, and GEM-6S are designed with s-type Gaussian functions. The coefficients and exponents of the Gaussian functions are optimized using the electrostatic potential (ESP) fitting procedure based on that of the MP2/aug-cc-pVTZ method. The electrostatic energies of ten different water dimers that were calculated with GEM-6S agree well with the results of symmetry-adapted perturbation theory (SAPT), indicating that this designed model can be effectively applied to future water models.

이중게이트 MOSFET에서 채널도핑분포의 형태에 따른 문턱전압특성분석 (Analysis of Channel Doping Profile Dependent Threshold Voltage Characteristics for Double Gate MOSFET)

  • 정학기;한지형;이재형;정동수;이종인;권오신
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1338-1342
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    • 2011
  • 본 연구에서는 차세대 나노소자인 DGMOSFET에서 발생하는 단채널효과 중 하나인 문턱전압특성에 대하여 분석하고자 한다. 특히 포아송방정식을 풀 때 전하분포를 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였으며 이때 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차에 대하여 문턱전압의 변화를 관찰하고자 한다. 포아송방정식으로 부터 해석학적 전위분포 모델을 구하였으며 이를 이용하여 문턱전압을 구하였다. 문턱전압은 표면전위가 페르미전위의 두배가 될 때 게이트 전압으로 정의되므로 표면전위의 해석학적 모델을 구하여 문턱전압을 구하였다. 본 연구의 모델이 타당하다는 것을 입증하기 위하여 포텐셜 분포값을 수치해석학적 값과 비교하였다. 결과적으로 본 연구에서 제시한 포텐셜모델이 수치해석학적 시뮬레이션모델과 매우 잘 일치하였으며 DGMOSFET의 도핑분포 함수의 형태에 따라 문턱전압 특성을 분석하였다.

게이트 산화막 두께에 따른 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이하 전류 변화 분석 (Analysis of Subthreshold Current Deviation for Gate Oxide Thickness of Double Gate MOSFET)

  • 정학기;정동수;이종인;권오신
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.762-765
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    • 2013
  • 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 게이트 산화막 두께의 변화에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 분석하였다. 이를 위하여 이중게이트 MOSFET의 채널 내 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용하였다. 전위분포는 경계조건을 이용하여 채널크기에 따른 해석학적인 함수로 구하였다. 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 게이트 산화막 두께 등에 대하여 문턱전압이하 전류 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 전위모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압이하 전류 특성을 분석하였다. 분석결과, 문턱전압이하 전류는 게이트 산화막 두께 및 가우시안 분포함수의 변수 등에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

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