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HgTe量子阱是最近凝聚态物理研究的热门领域,它在自旋电子器件方面和基础理论研究都有着重要的地位。本文研究了HgTe量子阱的电子在电磁势垒下的隧穿效应。具体研究包括以下内容:首先系统的介绍了各种隧穿效应。通过计算包括单势垒、单势阱以及双势垒等透射系数,研究了共振隧穿的条件以及共振隧穿随环境参数的变化。其次研究了HgTe量子阱的隧穿系数。在石墨中,电子由狄拉克方程描述,由于狄拉克电子的螺旋度是守恒量会有克莱因隧穿。在HgTe的反带模型中的Hamiltonian也有类似的结构,因此电子也会在散射中保持螺旋度守恒。由于螺旋度守恒导致背散射减弱,因此HgTe中的电子在电势垒中0角度入射几率接近于完美隧穿。我们研究了电磁势垒对HgTe量子阱半导体电子隧穿系数的调制作用。当在电势垒和磁势垒的共同作用下,由于磁势垒的调制作用,会束缚住一部分电子。在磁势垒作用下,原有的禁带宽度会随着磁场的增加而增大。利用磁势垒的这一性质可以在电子器件中束缚HgTe量子阱的电子。最后介绍了在HgTe量子阱在电磁势垒下的准直效应。在电磁势垒的调制下,我们发现,当在特定条件下可产生准直效应,也就是说,入射的电子只有其中某些角度能够通过隧穿。我们研究了准直角度随门电压,磁场强度以及费米能级的变化关系。