InAs-GaAs量子點(diǎn)體系中載流子可控輸運(yùn)研究.pdf

1、低維半導(dǎo)體材料制備和性質(zhì)研究，是目前新型半導(dǎo)體功能材料與器件領(lǐng)域前沿課題之一，也是國(guó)際上研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)。隧穿注入量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)具有非常誘人的器件應(yīng)用前景，不論在實(shí)驗(yàn)上還是理論上都受到人們普遍關(guān)注。本文就InAs/GaAs量子點(diǎn)體系建立理論模型，利用矩陣傳遞法求解含時(shí)薛定諤方程，研究AlxGa1-x As-GaAs-AlxGa1-xAs雙勢(shì)壘單勢(shì)阱結(jié)構(gòu)隧穿特性，包括其透射特性，隧穿時(shí)間、均勻電磁場(chǎng)作用下隧穿特性、J-V特性及InAs/GaAs

2、量子點(diǎn)體系動(dòng)力學(xué)過程等，通過理論計(jì)算及結(jié)果分析，取得主要研究成果如下：
　　 （一）結(jié)構(gòu)對(duì)稱性是影響隧穿結(jié)構(gòu)透射特性的重要因素；雙勢(shì)壘拋物勢(shì)阱結(jié)構(gòu)的改變受透射率影響更加靈敏，且拋物阱結(jié)構(gòu)的不同能級(jí)透射峰間距大于方勢(shì)阱結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)間距。
　　 （二）磁場(chǎng)對(duì)拋物阱透射特性影響的研究中發(fā)現(xiàn)，隨磁場(chǎng)增加，共振峰向高能方向移動(dòng)，說明磁場(chǎng)使阱內(nèi)束縛能級(jí)提高。同時(shí)就回旋中心在入射壘邊、阱中心和出射壘邊三種情況，利用Easki模型計(jì)算隧穿

3、電流，研究得知，回旋中心在阱中心位置體現(xiàn)平均效果，更能代表實(shí)驗(yàn)情況。磁場(chǎng)將阻礙電子隧穿，使電流峰值下降且向高偏壓位置移動(dòng)，這些理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)一致。
　　 （三）電子波包隧穿雙勢(shì)壘單量子阱結(jié)構(gòu)動(dòng)力過程研究中，發(fā)現(xiàn)拋物量子阱結(jié)構(gòu)隧穿壽命大于方阱結(jié)構(gòu)，分析認(rèn)為，這是由于拋物阱結(jié)構(gòu)較方阱結(jié)構(gòu)有更強(qiáng)量子限域效應(yīng)所致。
　　 （四）擴(kuò)散注入自組織量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中，溫度達(dá)到一定值，量子點(diǎn)光致發(fā)光譜積分強(qiáng)度和峰值強(qiáng)度發(fā)生熱淬滅：溫度低于一定