三終端耦合量子點(diǎn)體系電子輸運(yùn)性質(zhì)理論研究.pdf

1、隨著材料科學(xué)技術(shù)和超微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展，制備的半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)已經(jīng)可以達(dá)到介觀尺度，人們已成功制備了量子點(diǎn)和量子點(diǎn)陣列。由于能帶人工可剪裁性、量子尺寸效應(yīng)和量子相干屬性，低維介觀體系產(chǎn)生了許多新現(xiàn)象和新效應(yīng)，受到人們的廣泛關(guān)注。尤其是耦合量子點(diǎn)體系，無論組成其量子點(diǎn)的空間對(duì)稱性，量子點(diǎn)的尺寸還是相互之間的耦合強(qiáng)度都是人為可以調(diào)控的，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)人們操縱固體的夢(mèng)想。作為展現(xiàn)低維介觀體系量子效應(yīng)的典型代表，耦合量子點(diǎn)和介觀Aharonov-Bo

2、hm（AB）環(huán)結(jié)構(gòu)已成為近年來的研究熱點(diǎn)。本論文以格林函數(shù)作為理論工具，對(duì)三終端耦合量子點(diǎn)陣列和由三個(gè)量子點(diǎn)構(gòu)成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的譜性質(zhì)和量子輸運(yùn)性質(zhì)進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。具體內(nèi)容包括：
　　研究了三終端T形耦合量子點(diǎn)體系的電輸運(yùn)性質(zhì)。把三終端的體系轉(zhuǎn)變成兩個(gè)等效的二終端體系的疊加，從而可以分別計(jì)算電子從一個(gè)電極到其它兩電極的隧穿幾率。數(shù)值計(jì)算表明：通過體系的隧穿幾率為振蕩結(jié)構(gòu);通過計(jì)算各量子點(diǎn)上的局域態(tài)密度（LDOS）發(fā)現(xiàn)，耦合的量子點(diǎn)

3、體系在不同量子點(diǎn)處的LDOS的不同，會(huì)導(dǎo)致不同電極間隧穿特性的不同;同時(shí)量子點(diǎn)間的耦合強(qiáng)度、量子點(diǎn)能級(jí)匹配情況以及電極與體系的耦合強(qiáng)度等都對(duì)輸運(yùn)性質(zhì)有顯著的影響。尤其是當(dāng)某個(gè)電極與體系的耦合強(qiáng)度由零增大到某個(gè)值時(shí)，其它兩個(gè)電極間在量子點(diǎn)能級(jí)處的隧穿會(huì)由反共振隧穿轉(zhuǎn)變?yōu)楣舱袼泶@一點(diǎn)可為我們?cè)O(shè)計(jì)納米開關(guān)提供理論依據(jù)。
　　對(duì)于與三個(gè)電極耦合的三個(gè)量子點(diǎn)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，我們研究了量子相干輸運(yùn)的相位特性。數(shù)值結(jié)果顯示：微分電導(dǎo)的振蕩隨量子點(diǎn)