介觀體系的研究是目前凝聚態(tài)物理中十分重要的前沿領(lǐng)域之一。由于介觀系統(tǒng)中載流子存在相位相干性質(zhì),使介觀體系中表現(xiàn)出許多獨特的電子輸運現(xiàn)象。2DEG是探究新物理效應(yīng)的理想體系,尤其是在磁場作用下對其電子輸運性質(zhì)的討論始終是近年來研究的熱點。但是,大部分先前的工作集中于研究體系的總體電導(dǎo),對于電子在器件中的局域行為則很少研究,這主要是受實驗技術(shù)的限制。而2DEG體系中電子的局域行為是理解許多新奇現(xiàn)象的基礎(chǔ),如,量子霍爾效應(yīng)、局域電導(dǎo)漲落等。目前雖然通過掃描探針顯微技術(shù)（Scanned probe microscopes,SPMs）,在低溫下已經(jīng)可以對2DEG局域局域電流密度進行研究,但是限于掃描探針的大小,對原子尺寸下的電子分布還是無能為力。本文中我們主要通過數(shù)值計算方法,對2DEG體系的局域輸運性質(zhì)進行探究。本論文主要分為五章,第一章簡單介紹了幾種常見的介觀體系,著重對2DEG的材料、結(jié)構(gòu)、能帶性質(zhì)、發(fā)展歷程和應(yīng)用前景進行了闡述,并提及了在2DEG基礎(chǔ)上構(gòu)造的QPC結(jié)構(gòu)。第二章為理論計算部分。該章中詳細(xì)介紹了緊束縛方法和格林函數(shù)方法的理論與推導(dǎo)。第三章基于緊束縛近似模型,探究了局域梯度磁場... 

【文章來源】：西南科技大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

GaAs-AlGaAs異質(zhì)結(jié)能帶結(jié)構(gòu)示意圖

形成一個載流子耗盡區(qū)。而 GaAs 一側(cè)由于電子的積累底上方，效果相當(dāng)于導(dǎo)帶底下沉至費米能級以下。整個級達(dá)到平衡后，靠近 GaAs 一側(cè)的邊界處會形成一個近內(nèi)會產(chǎn)生分立能級[53]。如圖 1-5 所示，受能級分裂的上的電子在垂直方向上被限制[54]。此時電子根據(jù)能量量狀態(tài)下的能級，因此電子被約束在二維平面內(nèi)進行自被稱作 2DEG。圖 1-4 GaAs-AlGaAs 異質(zhì)結(jié)能帶結(jié)構(gòu)示意圖。

對 2DEG 中特殊的霍爾態(tài)性質(zhì)研究，有望應(yīng)用于量子計算中[66-件具有易小型化和集成化的優(yōu)勢，結(jié)合光刻等微器件加工技術(shù)，可用于電路；而對 2DEG 的理論探索，一直以來是科研工作者所密切關(guān)注的研究 2DEG 的特性和機理，促進了對基礎(chǔ)物理問題的理解和發(fā)展，也為的開發(fā)與制備提供了可靠地預(yù)測和寶貴的素材。1.2.5 量子點接觸 GaAs-AlGaAs 異質(zhì)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過刻蝕技術(shù)或沉積一對金屬門電，可以在 2DEG 上形成一個狹窄的導(dǎo)電通道，該結(jié)構(gòu)叫作量子點ntum Point Contact, QPC)[70,71]。實驗當(dāng)中，常在 GaAS-AlGaAs 樣品上極來獲得 QPC，如圖 1-6 中所示。以該模型為例，在一對門柵電極上施壓，電子受電場的影響，在 2DEG 相應(yīng)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生兩個較高的勢壘，該子被排斥，在柵電極下方形成電子耗盡區(qū)域，從而在 2DEG 中產(chǎn)生一個電流通道。在調(diào)節(jié)柵極電壓時，電場強度改變，電子耗盡區(qū)的大小和形變化，這樣就達(dá)到調(diào)節(jié)導(dǎo)電通道尺寸的目的。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微納米加工技術(shù)及其應(yīng)用綜述[J]. 崔錚.  物理. 2006(01)
[2]“介觀”物理中的量子彈道輸運和相干輸運[J]. 顧本源,顧雷.  現(xiàn)代物理知識. 1995(02)



本文編號：3388938