介觀系統中電子隧穿特性研究

《介觀系統中電子隧穿特性研究》是依託首都師範大學，由李春雷擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：介觀系統中電子隧穿特性研究
• 項目類別：專項基金項目
• 項目負責人：李春雷
• 依託單位：首都師範大學

項目摘要

介觀系統中電子的隧穿特性,特別是電子的隧穿電流和隧穿時間問題一直是凝聚態物理中的研究熱點之一；由於介觀系統（特別是半導體低維系統）參數的可操控性，被人們公認為是下一代微電子和光電子器件的核心。本項目將採用散射矩陣、傳遞矩陣方法、格林函式方法、波包散射理論，從理論上研究介觀系統中電子的隧穿特性和基本規律；重點研究下面幾個密切相關的內容：（1）包含時間周期勢場（電子-光子相互作用）時電子在介觀系統中的隧穿特性；（2）考慮自旋-軌道耦合效應時電在介觀結構中的隧穿特性,特別是對隧穿電流和隧穿時間的理論研究。通過對量子阱、量子點及量子環等結構中電子隧穿特性的研究，為未來微電子、光電子及自旋電子器件的製作提供理論依據；我們的研究工作還對培養人才有一定的意義。

結題摘要

按照項目計畫書對該項目進行了具體實施，最終圓滿完成了項目計畫書中的各項研究計畫。項目組成員主要對介觀系統中電子的隧穿特性進行了較深入的研究,其中主要對電子的隧穿幾率和隧穿時間等問題作了具體詳細的計算。採用單電子有效質量近似理論、Floquet理論和傳遞矩陣方法，從理論上研究了量子阱中電子的隧穿特性和基本規律：（1）在包含時間周期勢場（電子-光子相互作用）時電子在量子阱中的隧穿特性研究中，具體研究了時間周期場頻率和振幅等對電子隧穿的影響；（2）考慮自旋-軌道耦合效應時電子在量子阱中的隧穿特性中,主要研究了Dresselhaus和Rashba兩種不同機制的自旋軌道耦合對電子的隧穿的影響，同時對比了兩種自旋軌道耦合單獨作用和共同作用的差別，給出了利用電學和光學方法對電子自旋極化輸運的調控方法。通過對量子阱構中電子隧穿特性的研究，為未來微電子、光電子及自旋電子器件的製作提供理論依據。