Self-consistent coupled carrier transport full-wave EM analysis of semiconductor traveling-wave devices

BERTAZZI, Francesco ; CAPPELLUTI, Federica ; et al.

In: IEEE transactions on microwave theory and techniques, Jg. 54 (2006), Heft 4, S. 1611-1618

Online academicJournal - print, 27 ref 1

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We propose a rigorous finite-element-method (FEM) model for traveling-wave structures on doped semiconductor substrates based on a full-wave electromagnetic model coupled to a drift-diffusion description of carrier transport. The coupled model allows to describe field-carrier interactions in distributed structures, where strong low-frequency dispersion due to metal and semiconductor losses and multimodal behavior are observed. Slow-wave propagation, which is significant for photonic devices wherein synchronous optical-RF coupling is required, is also self-consistently accounted for. Numerical examples for some practical microwave structures exploited in RF and optoelectronic applications are included to illustrate the capabilities and effectiveness of the proposed numerical technique.

Titel:	Self-consistent coupled carrier transport full-wave EM analysis of semiconductor traveling-wave devices
Autor/in / Beteiligte Person:	BERTAZZI, Francesco ; CAPPELLUTI, Federica ; GUERRIERI, Simona Donati ; BONANI, Fabrizio ; GHIONE, Giovanni
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Zeitschrift:	IEEE transactions on microwave theory and techniques, Jg. 54 (2006), Heft 4, S. 1611-1618
Veröffentlichung:	New York, NY: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2006
Medientyp:	academicJournal
Umfang:	print, 27 ref 1
ISSN:	0018-9480 (print)
Schlagwort:	Electronics Electronique Optics Optique Telecommunications Télécommunications Sciences exactes et technologie Exact sciences and technology Sciences appliquees Applied sciences Tubes électroniques, masers Electronic tubes, masers Circuits électriques, optiques et optoélectroniques Electric, optical and optoelectronic circuits Propriétés des circuits Circuit properties Circuits hyperfréquences, circuits intégrés hyperfréquences, lignes de transmission hyperfréquences, circuits à ondes submillimétriques Microwave circuits, microwave integrated circuits, microwave transmission lines, submillimeter wave circuits Autocohérence Self consistency Autocoherencia Basse fréquence Low frequency Baja frecuencia Couplage onde Wave coupling Acoplamiento onda Couplage optique Optical coupling Acoplamiento óptico Diffusion porteur charge Charge carrier scattering Difusión portador carga Dispositif optoélectronique Optoelectronic device Dispositivo optoelectrónico Dispositif semiconducteur Semiconductor device Dispositivo semiconductor Evaluation performance Performance evaluation Evaluación prestación Guide onde coplanaire Coplanar waveguides Matériau dopé Doped materials Mobilité dérive Drift mobility Movilidad deriva Modulateur électroabsorption Electroabsorption modulator Modulador electroabsorción Méthode élément fini Finite element method Método elemento finito Onde progressive Travelling wave Onda progresiva Onde électromagnétique Electromagnetic wave Onda electromagnética Optique intégrée Integrated optics Optica integrada Optoélectronique Optoelectronics Optoelectrónica Phénomène transport Transport process Fenómeno transporte Propagation onde Wave propagation Propagación onda Simulation numérique Numerical simulation Simulación numérica Structure onde lente Slow wave structure Estructura onda lenta Tube onde progressive Travelling wave tube Tubo onda progresiva Coplanar waveguides (CPWs) electroabsorption modulators (EAMs) field-carrier interactions finite-element method (FEM) ohmic losses slow-wave effect
Sonstiges:	Nachgewiesen in: PASCAL Archive Sprachen: English Original Material: INIST-CNRS Document Type: Article File Description: text Language: English Author Affiliations: Dipartimento di Elettronica, Politecnico di Torino, 10129 Turin, Italy Rights: Copyright 2006 INIST-CNRS ; CC BY 4.0 ; Sauf mention contraire ci-dessus, le contenu de cette notice bibliographique peut être utilisé dans le cadre d’une licence CC BY 4.0 Inist-CNRS / Unless otherwise stated above, the content of this bibliographic record may be used under a CC BY 4.0 licence by Inist-CNRS / A menos que se haya señalado antes, el contenido de este registro bibliográfico puede ser utilizado al amparo de una licencia CC BY 4.0 Inist-CNRS Notes: Electronics

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