量子輸運(yùn)涉及到納米級(jí)導(dǎo)體中平均電流和散粒噪聲的測量,在傳統(tǒng)的研究中,電荷漲落往往是在一個(gè)長的時(shí)間周期內(nèi)被研究,從平均電流中無法獲得電子的短時(shí)行為。為了描述介觀結(jié)構(gòu)中的短時(shí)物理性質(zhì),刻畫單電子的動(dòng)力學(xué)性質(zhì),提出了電荷轉(zhuǎn)移的等待時(shí)間分布概念。本文基于緊束縛模型和散射理論分別對(duì)單量子點(diǎn)系統(tǒng)和T型雙量子點(diǎn)系統(tǒng)中電子的等待時(shí)間分布進(jìn)行了研究,討論了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)等待時(shí)間分布的影響。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)研究了單能級(jí)量子點(diǎn)連接兩個(gè)導(dǎo)線時(shí)電子的等待時(shí)間分布。當(dāng)量子點(diǎn)能級(jí)與電極費(fèi)米面對(duì)齊時(shí),等待時(shí)間分布不依賴于偏壓。當(dāng)量子點(diǎn)能級(jí)偏離了費(fèi)米面時(shí),分布函數(shù)的峰值隨著偏壓的增加而增加,等待時(shí)間分布向短時(shí)方向移動(dòng)。對(duì)于雙通道量子點(diǎn)系統(tǒng),零時(shí)等待時(shí)間分布不再為零,而且隨著量子點(diǎn)能級(jí)偏離費(fèi)米面,零時(shí)等待時(shí)間分布概率降低。隨著溫度的降低等待時(shí)間分布的極大值向長時(shí)間方向移動(dòng),而且最大分布概率略有降低,但溫度的影響主要是在最大分布概率附近,對(duì)長時(shí)概率分布影響較小。(2)研究了T型雙量子點(diǎn)系統(tǒng)中電子的等待時(shí)間分布。由于電子可以通過兩條路徑從左電極到達(dá)右電極,結(jié)果當(dāng)點(diǎn)間耦合強(qiáng)度大于量子點(diǎn)與導(dǎo)線之間的耦合強(qiáng)度且偏壓(或溫度差)較低時(shí),等待時(shí)間分布出現(xiàn)周期性的極小。隨著點(diǎn)間耦合強(qiáng)度降低和偏壓(溫度差)的增加,周期性的極小逐漸消失。這是由T型雙量子點(diǎn)系統(tǒng)兩個(gè)量子點(diǎn)之間的點(diǎn)間耦合提供了兩條輸運(yùn)路徑造成的。
【學(xué)位單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O471.1
【部分圖文】：

量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)是一個(gè)涉及到自然科學(xué)中多種門類交叉的研究內(nèi)容，牽涉面較，因此制備量子點(diǎn)并開發(fā)其應(yīng)用受到了越來越多的科學(xué)家的格外重視。制備量的方法有很多種，主要可以總結(jié)為“自上而下”和“自下而上”并且包括將這圖 1.1（a）單量子點(diǎn)設(shè)備。(引自文獻(xiàn)[8])（b）雙量子點(diǎn)裝置的平面掃描圖。(引自文獻(xiàn)

1.8）式說明積分只依賴于相對(duì)位置n mR R 。由于U V 就是周期場減掉在點(diǎn)的原子場，如圖 1.2 所示，很明顯這個(gè)場仍是負(fù)值，因此在（1.8）式中出現(xiàn)了圖 1.2U V 示意圖。

次進(jìn)入庫侖島中。很顯然，只有等到某個(gè)電子離開之后，島中才有可能再次進(jìn)入其它的電子，進(jìn)而能夠根據(jù)庫侖阻塞現(xiàn)象控制單電子逐個(gè)進(jìn)入和離開庫侖島區(qū)，從而達(dá)到單電子隧穿過程。圖1.3（b）是將量子點(diǎn)應(yīng)用于庫侖島的單電子晶體管等效電路圖[11]。電阻和電容的并聯(lián)等效于勢壘。通過對(duì)單電子晶體管柵極電壓的控制,電子可以一個(gè)接一個(gè)地經(jīng)過通道中的量子點(diǎn)。而量子點(diǎn)由于單個(gè)電子的進(jìn)出會(huì)使得其能量狀態(tài)和靜電勢產(chǎn)生明顯的變化。所以,單電子晶體管只需要用很少的電子就能夠制備存儲(chǔ)器[10,12]以達(dá)到器件的存儲(chǔ)功能。與目前每個(gè)存儲(chǔ)元包含幾十萬個(gè)電子的傳統(tǒng)存儲(chǔ)器相比，利用單電子晶體管制圖 1.3 （a）單電子晶體管的基本結(jié)構(gòu)。 （b）單電子晶體管的等效電路。

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