双势垒中类氢杂质位置变化对量子隧穿的影响

运用求解任意势中波函数和转移矩阵方法相结合的方法,讨论双势垒结构中类氢杂质位置变化对电子共振隧穿的影响,计算得到电子的共振能级、波函数、透射系数.结果表明:杂质会使双势垒结构的有效势阱加深,从而使得电子的共振能量向低能区移动.电子在势阱中的平均位置越靠近杂质中心所在的位置,相应的有效势阱越深,使得共振峰的能量越低.类氢杂质在势阱中央时,处于第一激发态的电子共振能量最高,而处于第二激发态的电子共振能量最低.     

多重双势垒结构中电子共振隧道效应的理论研究

研究了一维多重双势垒结构中电子共振隧穿效应，给出了透射系数和共振隧穿条件的解析表达式，数值计算并解释了随双势垒内外讲宽度差△ｄ变化的共振隧穿透射能谱，与对应的多重单势垒结构相比，这种多重双势垒结构显示出一些有趣的性质．     

双量子阱中有自旋轨道耦合的场助电子共振隧穿

研究在自旋轨道耦合和周期振动场的作用下,电子隧穿双量子阱结构的透射系数和自旋极化率．通过数值计算发现：隧穿后电子的自旋简并消除,得到与自旋相关的共振峰．电子隧穿宽势阱时出现对称的Breit-Wigner共振峰,而隧穿窄势阱时出现不对称的Fano共振峰．研究也发现通过调节入射能量和中间势垒的宽度,可以改变共振峰的振幅和位置．利用这个原理可以设计可调的自旋过滤器,实现对自旋的调控．     

静压下ZnSe/Zn1-xCdxSe应变异质结中电子的本征态

运用三角势近似且计入电子向势垒的隧穿,通过数值计算方法求解定态薛定谔方程,研究流体静压力影响下有限深势垒ZnSe/Zn1-xCdxSe应变异质结中电子的本征态问题,讨论了其基态、第一激发态和第二激发态本征能量及相应的各级本征函数,同时与无应变的情形进行了比较分析.数值计算结果表明,应变使电子的能级降低,能级间距减小,且导致波函数的隧穿几率增加.静压效应显著降低能级和能级间距.因此,讨论电子在应变型异质结构中的散射问题时,需要计入材料间由于晶格不匹配而产生的应变效应的影响.     

半导体多重直角势垒结构中的电子共振隧穿

把一维Ｎ重直角势垒结构共振隧穿问题的解析工作推广到以多个势垒为单元任意重复排列的统一模型，并考虑了价带的影响。对单元Ｍ为单势垒和双势垒的结构得到简便的透射系数公式。本文结果还证明，发生共振隧穿的电子能量必须位于以Ｍ为原胞的周期系统的允许带内，考虑价带影响后，同等条件下发生共振隧穿的能量明显增大。     

利用超高斯光模拟方势垒

方势垒是一个研究量子力学中隧穿问题的理想模型.提出了利用具有大蓝失谐的超高斯光和原子相互作用的偶极势能和超高斯光和电子的有质动力势能模拟方势垒.通过比较超高斯势垒对入射平面波散射的数值解和方势垒对物质波散射的解析解,发现当超高斯光场阶数大于20时能够有效地模拟方势垒对物质波的散射问题.进一步研究了物质波入射到双超高斯势垒的共振隧穿现象.研究结果为在实验上使用超高斯光束模拟方势垒量子隧穿现象提供了理论基础.     

单个散射杂质对电子波导影响的理论研究

本文用一双波导模型模拟漏波导，用δ函数模拟散射势，从理论上研究了单个散射杂质对漏波导传输特性的影响，结果表明，波导中即使存在单个散射杂质也会极大地影响无杂质漏波导中所观察到的电导台阶和隧穿电流的振荡，而位于隧穿势垒外的散射杂质对电导和隧穿势电流的影响均忽略，计算结果还显示，当散射势足够强时，其影响将趋于饱和，散射杂质对波导中的每一传播模的影响也作了讨论。     

基于转移矩阵法确定高k介质中泄漏电流共振隧穿机制的存在性

栅隧穿电流已成为制约MOS器件继续缩小的因素之一.为了掌握和控制高k栅栈的栅电流,必须全面了解其中存在的各种隧穿机制.考虑高k介质和二氧化硅间的界面陷阱,建立了高栅栈MOSFET中沟道与栅极交换载流子的双势垒隧穿物理模型.采用量子力学的转移矩阵方法,计算沟道电子通过高栅栈结构的透射系数,模拟得到的透射系数曲线随电子能量变化呈现峰谷振荡的特征.将本文模拟结果与非平衡格林函数及WKB近似方法模拟结果对比,通过论证得出电子能量低于高导带底的透射系数峰为共振隧穿机制所产生,而能量高于高k介质导带底的电子透射系数峰为直接隧穿的结论.     

一维量子点链中的共振隧穿带结构

利用传输矩阵方法,对电子在两个量子点和多个量子点组成的一维链中的共振隧穿现象进行了研究.结果表明:两个量子点时,有共振隧穿发生;增加量子点的个数,共振峰会发生劈裂,且峰的个数与量子点数目相等.该结论与超晶格结构中电子共振劈裂理论一致.进一步增加量子点的个数时,共振能量在2个量子点的共振能级附近进行展宽并形成一个准连续的带状结构.     

玻璃中量子点之间电子的共振隧穿

在建立玻璃中阻容耦合双量子点模型的基础上,通过分析双量子点的静电能和化学势,讨论了化学势随外加偏压的变化和共振隧穿现象.随外加偏压的增大,当双量子点2个能级的化学势相等时发生共振隧穿现象,在I-V特性曲线上呈现电流峰.玻璃中不同间距的量子点用不同大小的耦合电容来表示.随着玻璃中2个量子点之间耦合电容的增大,2个量子点发生共振隧穿所需要的外加偏压随之增大.     

有限厚势垒量子阱中杂质态结合能

利用变分法对有限厚势垒GaAs/AlxGa1-xAs量子阱结构中杂质态结合能进行数值计算,给出杂质态结合能随阱宽、垒厚和杂质位置的变化关系,且与无限厚势垒情形进行比较.结果表明,有限厚势垒杂质态结合能明显小于无限厚势垒情形.同时,在中间阱宽时,这两种情形的杂质态结合能差别最大,在宽阱时,差别最小.此外,还考虑电子有效质量、材料介电常数及禁带宽度随流体静压力变化对杂质态结合能的影响.     

氮化物柱形量子点中离子施主束缚激子态波函数的研究

在有效质量近似和变分原理的基础上,选取三个不同的尝试波函数,研究了纤锌矿结构的InxGa1-xN/GaN柱形量子点中离子施主束缚激子（D＋,X）的束缚能随量子点高度L、In含量x及离子施主杂质位置z0的变化规律.计算结果表明：三个不同尝试波函数变分计算得到的束缚能随量子点高度L、In含量x及离子施主杂质位置z0的变化规律一致.但对比三个不同尝试波函数计算所得结果,依据变分原理可知,三参量尝试波函数优越.     

屏蔽对GaAs/Al_xGa_(1-x)As异质结系统中施主结合能的影响

对半导体单异质结系统 ,引入三角势近似异质结势 ,考虑电子对杂质库仑势的屏蔽影响 ,利用变分法讨论在界面附近束缚于正施主杂质的单电子基态能量 .对 Ga As/Alx Ga1-x As系统的杂质态结合能进行了数值计算 ,给出了结合能随杂质位置和电子面密度的变化关系 ,并讨论了有无屏蔽时的区别     

一类偶对称势垒透射系数的数值解法

把薛定谔方程的散射态和驻波态联系起来，发展了一种用来求解一些偶对称势垒透射系数的数值方法．对于一些势垒，透射系数的精确解析表达式是无法得到，而利用该方法既可以精确地求出透射系数，又可以求出偶宇称和奇宇称波函数的位相．对于双势垒，利用透射系数可以准确地给出束缚态能级．作为例子，我们利用该方法求解了一种单势垒和一种双势垒的透射系数和对应的偶宇和奇宇称波函数的位相．这些结果清楚了显示了微观粒子在受到势垒散射时的运动性质．     

双抛物量子阱的非对称性与电子能态

在有效质量近似下，计算了非对称双抛物量子阱内电子的能量，讨论了双抛物阱的非对称性对电子本征能态和跃迁能等的影响。结果表明非对称在双抛物阱中的影响比在双方势阱中更为显著。     

类氢杂质对In_xGa_（1-x）N/GaN和GaN/Al_xGa_（1-x）N量子点中束缚激子态的影响

在考虑内建电场效应和量子点（QD）的三维约束效应的情况下,运用变分方法研究了类氢施主杂质的位置对Ⅲ族氮化物量子点中束缚激子态的影响.结果表明：当类氢施主杂质位于量子点中心,InxGa1-xN/GaN量子点的高度和In含量大于临界值时,约束在QD中激子的基态能降低,激子态的稳定性增强,在较高的温度下观察到半导体量子点吸收谱中的激子峰,发光波长增大.而类氢施主杂质总是使束缚在GaN/AlxGa1-xN量子点中激子的基态能降低,杂质可能使在更高温度下观察到GaN/AlxGa1-xN量子点中的激子,发光波长增大.研究发现类氢施主杂质位于量子点上界面时,激子的基态能最小,系统最稳定;随着施主杂质下移,激子基态能增加,激子的解离温度下降,发光波长减小.     

波函数对有限深方形量子线中电子及杂质能量的影响

以一维线性谐振子的波函数为基展开而成的波函数作为单电子的波函数,分别讨论了单电子及类氢杂质的能量,并将所得结果与波函数取作一维有限深量子阱中波函数的乘积的情况进行了比较.结果表明：已有文献选取的波函数,在计算单电子的能量及杂质的束缚能时只在阱宽较大时适用;在计算单电子的振子强度时,带来较大误差.     

碱金属中价电子的波函数与能级

对碱金属原子中的价电子，采用原子实极化模型，势能为V(r)=-e^2/r （-τe/r^2）．用幂级数方法严格求解了价电子的定态薛定谔方程，得到了束缚态的能级和波函数，并由不同角量子数低能级的实验值，确定参量τ再计算出高能级的能量与实验结果比较相一致．     

双抛量子阱中类氢杂质的结合能

以ＧａＡｓ／Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ为例,在有效质量的近似下,讨论了双抛量了阱吕类氢杂质的结合能,结果表明：（１）双方量子阱中类氢杂质的结合能是双抛阱中杂质结合能的１．３倍;（２）无论杂质在阱中还是垒中,不仅垒宽和阱宽影响其结合能,而且Ａｌ的掺杂度ｘ也是影响结合能的一个重要因素。