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半导体异质结构中二维电子气的磁阻振荡是一种二维电子的量子效应，反映朗道能级态密度在费米面处的变化。通过磁输运测量来研究二维电子气的磁阻振荡，可以获得丰富的材料电学特性以及各子带信息。本文主要研究了各Si高6单边和双边掺杂InAlAs/InGaAs/InAlAs单量子阱样品在深低温，强磁场下的Shubnikov-de Haas(SdH)振荡效应和弱局域及反弱局域效应，讨论了样品二维电子气体系中与自旋有关的物理问题，得到如下结果：
1、测量并研究了单边掺杂In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As单量子阱样品磁阻在1.5-60K范围内的SdH振荡。研究表明，对于该样品，电子占据了两个子带，第一、第二子带电子的有效质量分别为m*1=0.052m0、m2*=0.049m0，两个子带能级与费米能级的距离分别为EF-E1=77.6meV，EF-E2=14.5meV。载流子浓度和迁移率在1.5-60 K的范围内几乎不随温度变化，此时的二维电子气主要受无序合金散射势的影响。在d2p/dB2～1/B的FFT谱中，观察到峰高对温度不敏感的频率f1-f2，这是由于量子阱中两个子带的电子具有相近的有效质量，两个子带之间发生了强烈的磁致子带间散射。
2、研究了单边掺杂样品中二维电子气的自旋分裂。发现第一子带分裂成自旋向上和自旋向下子能带，自旋向上和自旋向下子能带SdH振荡的叠加，使得Rxx的SdH振荡出现拍频效应。
研究了晶格失配样品中二维电子气的自旋特性。发现样品中同时存在In0.65Ga0.35As晶体的体反演不对称和量子阱的结构反演不对称，零场自旋分裂包括由体反演不对称引起的项(Dresselhaus项)和由结构反演不对称引起的项(Rashba项)。由于正的Rashba项远远大于负的Dresselhaus项，所以自旋分裂随磁场的变化始终是正值。低场范围，零场自旋分裂起主要作用：高场范围，由塞曼分裂引起的项(Zeeman项)在自旋分裂中占主导地位。
研究了晶格匹配样品中二维电子气的自旋特性。发现其二维电子气系统中同时出现反弱局域效应和拍频效应。研究表明，零场自旋分裂仅来源于量子阱结构反演不对称所引起的项(Rashba项)。一种简单可行的近似用于处理反弱局域效应的实验结果，获得了零场自旋分裂能△0和自旋轨道耦合常数α两个重要的物理参数。该结果与对纵向电阻的SdH振荡分析获得的结果一致。在该材料系列中，第一次同时发现反弱局域效应和拍频效应。并且，第一次发现反弱局域效应处于弹道输运区。
3、研究了双边δ掺杂In0.53 Ga0.47As/In0.52Al0.48As单量子阱纵向电阻Rxx出现拍频振荡的来源。研究表明，纵向电阻Rxx拍频振荡并非来源于电子的自旋分裂，而是来源于单量子阱中靠近异质界面两个三角阱基态(第一子带)的耦合作用所形成的对称态和反对称态。实验和理论计算所得到的对称态和反对称态之间的能量间隔一致。研究发现，该单量子阱中二维电子气能级简并的消除优于自旋简并的消除。对于单边掺杂样品，不可能发生由对称态和反对称态而引起的拍频现象。该双边掺杂单量子阱是双层赝自旋系统的一个可能结构。