量子点环中的电子输运性质

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1、官林大学不员士学位论文摘要由于半导体技术的迅速发展，人们已经可以制造人造原子和人造分子。所谓人造原子即量子点，是从三个方向把电子束缚在纳米尺度的结构中;几个量子点在空间上相互靠近并发生祸合效应，这样，原来束缚于一特定量子点的电子可以隧穿到相互祸合的其他量子点上。在这种情况下电子属于整个祸合系统，把这样的多个量子点祸合系统称为“人造分子”。以此扩展，我们还可以得到“人造固体”，“人造晶体”的概念。由于量子点的很多性质可以类比于自然原子，并且其物理性质容易得到控制，所以在物理学以及其他学科的研究中备受关注。通过与电极祸

2、合，对量子点或量子点组成的列阵的电输运性质的研究，揭示了量子点内部的状态，成为研究的热点和主要手段。当前理论研究主要集中在对单量子点和一维线型串联量子点阵列的电输运性质的研究。在这些研究中表现出电输运性质对量子点个数的奇偶性质的依赖。非平衡态格林函数方法是研究量子点输运性质的有力工具。本文利用非平衡态格林函数方法研究了量子点环与电极祸合的电输运性质。我们通过将量子点环中每个量子点的轨道，组合成一个新的分子轨道，并由此对体系的哈密顿量进行了相应的变换。然后，应用非平衡态格林函数方法，对量子点环与电极祸合的线性电导率与

3、各种物理参数的关系做了系统的分析。通过计算我们得出了一些具体的结论:(一)电子是完全按着量子点环的“分子轨道”输运的，电导的as-I'r冲水大学49士越卜t比论文峰值和量子点环的分子能谱一一对应，和单量子点的能级位置无关。(二)量子点间的祸合强度甚至祸合相位影响分子能谱，所以敏感地影响着电子电导特性的峰值位置，由于磁场可以有效地调控量子点间祸合的相位，根据我们得到的结果我们提出了利用磁场构建纳米开关的器件原理口(三)电极和环中不同量子点祸合时，电导峰位并不随之改变，但电导峰的高度和宽度会有所变化。两电极和同一点祸合

4、时电导峰值的高度反而最低。(四)量子点环的电子输运特性没有象一维量子点列阵那样的简单的奇偶对称性。(五)量子点能级的微小涨落也会从峰值数目、峰位、峰高和峰宽等几个方面显著影响量子点环的电导特性。吉林大学不反士学位卡仑文AbstractWiththeadvancedsemiconductortechnology,itisnowadayspossibletoconfineafewelectronsinamesoscopicregionwithasizeintheorderofnanometers.Suchasemico

5、nductorstructureisknownasquantumdot.Duetothatthequantumdotsexhibitalotofsimilarpropertieswithnaturalatoms,theyarealwayscalledasartificialatoms.Whenseveralquantumdotslocatecloselytoeachother,theelectronscantunnelfromonequantumdottoanother,sothattheelectronsareb

6、elongtothewholecouplingsystemandwecancallthiskindofsystemanartificialmolecule.Wecanconstructtheso-called”artificialsolid”or”artificialcrystal”alike.Althoughthequantumdotsarecomparabletotheatomsinmanyaspects,theirphysicalnatureallowsthemselvescontrollableexperi

7、mentallyTherefore,thequantumdotstructuresreceivegreatinterestsnotonlyfromexperimentalistsbutalsotheoreticalresearchers.Bymeansofstudyingthetransportpropertyofthequantumdotscoupledwithelectrodes,wecanunderstandtheinsidesecretofthem.Anditbecomesthemoreimportantt

8、echniqueofstudyingquantumdots,Currenttheoreticalresearchesmainlycentralizeinthestudyoftransportnaturethatlistedforsinglequantumpointandadimensionlinetypequantumlatticeofseriesconne