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一维半导体单量子方势垒中的电子输运

时间:2022-12-03 18:05:06 来源:网友投稿

【摘 要】我们研究了通过半导体单量子方势垒的电子输运,结果显示电子能穿透比它动能更高的势垒,发生了隧道效应;势垒的宽度和高度的增加对电子的透射几率有抑制作用;通过改变势垒的宽度和高度,可以实现对电子透射的调控。

【关键词】半导体;势垒;透射率

0 引言

量子输运问题一直是物理学界被长期关注的问题,自从1969 年著名的物理学家江崎与其合作者朱兆祥首次提出了半导体超晶格的新概念[1],并于1970年首次在GaAs半导体上制成了超晶格结构[2],由此揭开了超晶格、量子阱、量子线和量子点微结构等一类低维材料量子输运等量子新效应研究的序幕[3-5],其涉及到量子力学的基本原理并推动了量子力学在实际中的应用。将两种不同组分或不同掺杂的半导体超薄层交替叠合生长在衬底上,通过异制外延等方法可以获得并形成各种势垒结构,在一定条件下,可能观测到大家熟悉的电子共振隧道效应[6-8]。本文利用传输矩阵方法来研究电子通过GaAs半导体单量子方势垒的电子输运,结果显示电子能穿透比它动能更高的势垒,发生了隧道效应;势垒的宽度和高度的增加对电子的透射几率有抑制作用;通过改变势垒的宽度和高度,可以实现对电子透射的调控。

1 模型和计算过程

2 数值结果和讨论

3 结论

通过对电子在半导体单量子方势垒输运问题研究,我们发现电子能穿透比它动能更高的势垒,发生了隧道效应,反映电子具有波动性;势垒的宽度和高度的增加对电子的透射几率有抑制作用;通过改变势垒的宽度和高度,可以实现对电子透射的调控。这些有趣的研究结果进一步加深了我们对半导体中电子输运量子效应的理解。

【参考文献】

[1]L. Esaki and R. Tsu.Superlatice and Negative Differential Conductivity in Semiconductor[J].IBM.Res.Dev.1970,14:61.L. L. Chang, L. Esaki and R. Tsu.Resonant Tunneling in Semiconductor Double Barriers[J].Appl. Phys. Lett .1974,24:593.

[2]A. Y. Cho, M. Panish, I. hayashi.Moleuclar beam epitaxy of GaAs, AlxGa1-xAs and GaP[J].Proc. SymP. GaAs and Related Compounds,1970,2(1):18-19.A. Y. Cho.Growth of Peridoic Structres by the molecular-beam method[J].Appl. Phys. Lett,1971,19(11):467-468.

[3]田亚芳,刘郑春,张中明.超晶格量子阱中的量子力学效应[J].云南大学学报,2007,29(S1):152-153.

[4]阎明.半导体超晶格及其量子阱的原理[J].上海海运学院学报,2000,21(1):102-107.

[5]黄昆.超晶格和量子阱研究中的若干问题[J].物理,1987,17(7):390-391.

[6]周世勋.量子力学教程[M].北京:高等教育出版社,1979.

[7]黄昆,谢希德.半导体物理学进展与教学[M].北京:高等教育出版社,1990.

[8]朱帮芬,刘仁保.半导体量子结构中量子力学新效应[J].物理,2001,30(5):318-319.

[责任编辑:王静]

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