多势垒结构共振透射系数的计算

使用转移矩阵方法精确求解了一维定态薛定谔方程,求出了在多势垒结构中电子能量大于、等于、小于势垒高度情况下的共振透射系数的表达式,并进一步研究了多势垒结构的共振透射系数与有效质量和势垒宽度及势垒个数之间的关系.

外场中多势垒结构的共振传输

利用艾里(Airy)函数和转移矩阵方法精确求解了存在电场的一维多势垒结构的电子一维定态薛定谔方程,求出了在一维多势垒结构中电子共振透射系数的表达式,并进一步研究了多势垒结构的共振透射系数与有效质量和势垒宽度及外加偏压的关系.

一维多势垒结构准束缚态的MATLAB分析计算

一维多势垒结构的准束缚态可以通过计算其透射系数的状态来分析。根据势垒与势阱界面的连续性条件,将界面两侧的波函数展开为一个以矩阵方程描述的线性方程组,利用MATLAB提供的矩阵左除命令,即可获得多势垒结构的透射系数。给出了通用计算程序,介绍了计算结果正确性的判断技巧。该方法不需要花费较多精力编程,具有概念简单、使用方便、实用性强等特点。

横向能量及入射角度对多势垒结构共振传输的影响

利用一维多势垒结构模型推导出透射系数的表达式,并计算了一维四势垒结构在不同的横向能量及不同的入射角度下对共振传输的影响.通过计算可以看出多势垒结构相当于过滤器,对入射粒子可以起到一个过滤作用,可以通过控制入射粒子的横向能量及入射角度使得只有具有一定能量的粒子通过,从而可以选择出具有不同能量的粒子.本文在对晶体电子散射及电子光谱学领域的分析具有一定的帮助.

一维周期准周期多势垒结构的透射特性

利用传输矩阵法研究一维周期和准周期势垒结构的透射系数。针对特定应用需求,假设势垒和势阱的厚度固定,一维周期以及准周期势垒结构模型简化为两种高度不同的势垒按周期以及准周期的序列构成任意多势垒结构。数值算例表明:周期和准周期势垒结构都有透射带隙和禁带的出现。准周期势垒相比周期势垒结构禁带宽度发生了展宽,而且在周期势垒不能透射的粒子在准周期势垒中产生高质量的共振隧穿。此外,准周期参数的选取对固定能量的粒子在一维准周期势垒结构中的透射特性有重要影响。

a—Si∶H/a—Ge∶H多势垒结构中的隧道效应

本文通过对反应溅射法制备的a—si∶H/a—Ge∶H多势垒异质结电流——电压关系的测量,研究了多势垒异质结的载流子输运机理,在室温观察到了强场下通过多势垒结构的隧道电流,并检测了热电子的产生。

外场中多势垒结构的电导的计算

本文对外电场中一维多势垒结构推导了电流密度表达式,进而得出单位面积的电导。在半导体材料(GaAs/GaxAl1–xAs)的参数范围内,通过数值计算进一步研究了一维多势垒结构的单位面积电导与电压特性曲线及温度和势垒宽度对电导–电压曲线的影响。

单层石墨烯多势垒结构中的输运及能谱特性

利用传递矩阵的方法研究了单层石墨烯中势垒个数N=1、3、5、7、9、11时,等高方形势垒和对称的阶跃势垒结构中电子的隧穿几率和电导.通过周期性势垒中的能带结构对载流子隧穿特性进行分析.结果表明,在多势垒结构中,仍存在Klein隧穿效应.单层石墨烯的隧穿几率和电导依赖于势垒高度、势垒宽度、入射能量和入射角度,还受到势垒形状的影响.能带结构中显示有能级分布的区域表明势垒和势阱间载流子状态匹配,出现隧穿共振,在载流子隧穿谱中对应地体现.相应的在多势垒结构中,可以通过调节势垒结构参数来控制单层石墨烯的电导.

多势垒结构电流特性的数值分析

通过数值自洽求解定态的维格纳方程和泊松方程,计算了一维多势垒结构偏压隧道电流,讨论了共振隧穿结构参数(量子阱宽度)连续变化对其电流特性的影响。数值模拟结果给出这类电子器件的量子极限——可观察到共振隧穿现象的量子阱宽度的限度。

三角形多势垒结构的共振透射系数的计算

使用艾里(Airy)函数和转移矩阵方法精确求解了一维三角形多势垒结构的电子一维定态薛定谔方程,求出了在一维三角形多势垒结构中电子共振透射系数的一般表达式,并进一步研究了三角形结构势垒的共振透射系数与有效质量、势垒宽度、势垒高度及势阱宽度之间的关系.

输运层势垒对双层结构器件复合发光的影响

通过分析双层结构器件复合发光的实际物理过程 ,建立了双层器件载流子输运与复合发光的多势垒的理论模型 ,计算并讨论了器件复合效率随外加电压及输运层势垒 (包括势垒高度和宽度 )的变化关系。该理论模型较好地解释实验现象。

非对称多势垒异质结构中电子的磁共振隧穿

以厄密函数作为包络波函数，运用传递矩阵方法系统地研究了具有抛物量子阱的非对称多势垒异质结构中电子隧穿的横向磁场效应。结果表明：对于不同的双势垒结构，传输系数的峰值随磁场的增强有的增大有的减小。对于三势垒结构，由于双量子阱准束缚态之间的耦合，共振时传输系数的峰值随磁场的增强呈现不同于双势垒结构的行为。第一峰值随磁场的增强单调减小，而第二峰值随磁场的增强先是减小而后增大，当峰值增大到几近于１时又开始减小。对于某些非对称多势垒异质结构具有比对称结构更好的横向磁场特性。

Airy传递矩阵法与偏压下多势垒结构的准束缚能级

使用Airy函数和传递矩阵方法精确计算了一维定态薛定谔方程 ,并推广到多势垒结构 ,求解出有 无偏压作用的 2 ,3势垒结构的准束缚能级 ,进一步研究了有 无偏压作用的 2 ,3势垒结构的准束缚能级与有效质量和外加电压的关系 ,并对结论的正确性进行了验证 .另外 ,文中还指出了有些文章中关于Airy传递矩阵法与计算偏压下多势垒结构的准束缚能级的错误陈述。

介观压阻效应微陀螺仪的制造问题及改进方法

将利用多势垒纳米膜介观压阻效应的高灵敏度器件应用在陀螺中,提出了介观压阻效应微陀螺仪结构,并论述了其工作原理.研究并开发了多势垒纳米膜及介观压阻效应微陀螺仪的制造工艺,通过对制造后的结构进行测试,发现了制造过程中的缺陷,包括敏感结构多势垒纳米膜制造缺陷、陀螺检测梁和驱动梁制造缺陷、检测信号电磁干扰缺陷和封装缺陷等.分析论述了形成缺陷的原因,提出了克服这些问题的工艺方法,从而改进了隧穿微机械陀螺仪的制造工艺,有利于提高微陀螺的制造成品率.

Electronic Properties in a Hierarchical Multilayer Structure

We investigate electronic properties of a hierarchical multilayer structure consisting of stacking of barriers and wells. The structure is formed in a sequence of generations, each of which is constructed with the same pattern but with the previous generation as the basic building blocks. We calculate the transmission spectrum which shows the multifractal behavior for systems with large generation index. From the analysis of the average resistivity and the multifractal structure of the wavefunctions, we show that there exist different types of states exhibiting extended, localized and intermediate characteristics. The degree of localization is sensitive to the variation of the structural parameters.Suggestion of the possible experimental realization is discussed.