声子参与的双势垒隧穿的研究

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1、烟台大学硕士学位论文声子参与的双势垒隧穿的研究姓名：马靓中请学位级别：硕士专业：凝聚态物理指导教师：孙金祚2011-03-25摘要随着晶体牛长技术的进步和半导体器件尺度的不断缩小,介观器件越来越受到研究者的关注。近年来，人们对半导体异质结量子阱屮的量子隧穿现象进行了大量的研究，例如/AlxGa._xAs型双势垒。研究表明非弹性散射对于这些器件中电子的输运性质具有重要影响，因此近年来越来越受到研究者的重视。本文选择使用传输矩阵方法来研究声子辅助隧穿对双势垒隧穿的透射率的影响,我们建立的理论模型是在双势垒的势

2、阱中问位置存在声子散射。首先在电子一声子相互作用界面处利用积分薛定涔方程得到界面两边波函数的系数的递推关系,并利用该递推关系详细推-导了所需的传输矩阵。最后我们分别作出了共振隧穿和声子辅助隧穿的透射几率随能量变化的函数图像，并做了理论分析与总结。关键词：双势垒隧穿声子辅助隧穿传输矩阵方法AbstractAdvancesincrystal-growthtechniquesandconstantlyshrinkingsemiconductordexiceshavemotivatedresearcherstos

3、tudymesoscopicdevices.Recently,resonanttunnelingthroughquantumwellshasbeenextensivelystudiedinsemiconductorheterostructures,suchasGaAs/AlxGa}_xAsdoublebarriers.Inelasticelectronscatteringcanplayacriticalroleindeterminingthetransportpropeitiesandperformanc

4、esofthesedevices.Inthispaper,thetransportmatrixmethodisusedtostudyhowcanphonon-assistedtunnelingaffectthetransmissionprobabilityindoublebairierstunneling.Thetheoreticalmodelweestablishedisadoublebarriersmodelwithelectron-phononinteractioninthecenterofthew

5、ell.Firstofall,therecursionrelationsofthecoefficientofthetwowavesonbothsidesoftheinterfacearegotbyintegratingtheSchrodingerequation.Thenthetransportmatrixsweneedarededucedwiththehelpoftherecursionrelations.Atlast,thefunctionimageofthetransmissionprobabili

6、tyofresonanttunnelingandphonon-assistedtunnelingareplottedrespectivelywiththeenergyoftheincidentelectronsasthehorizontalaxis.Keywords:doublebarrierstunneling，phonon-assistedtunneling,thetransportmatrixmethod烟台大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的

7、指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解烟台大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版木；学校有权保存学位论文的印刷本和电了版，并提供H录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在非保密的论文范围内，学校

8、可以公布论文的部分或全部内容。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：导师签名:□期:1绪论1.1引言隧穿是介观系统电子输运现象最古老的例子之一。单势垒隧穿已经在基础研究和应用领域得到了广泛的应用，例如扫描隧道显微镜等。然而，由于单势垒隧穿的研究涉及面广且理论上已经较为完善，在这里，我们将着眼于双势垒隧穿现象的研究。自从和Esakin,观测到双势垒量子阱中的共振隧穿现象以来,人佃寸半导体异质结中量子阱的隧穿现象进行了大量的