铁磁半导体兼具铁磁性与半导体性,具有丰富的自旋极化效应,是研究自旋电子学的一种新型材料。铁磁半导体相关异质结具有将信息处理与信息存储集于一身的应用潜能,成为研究自旋电子学的热门电子器件。　　 本文扩展了研究半导体的k·p微扰理论,得到了适用于研究铁磁半导体的k·p微扰方法,并得到了铁磁半导体的能带结构信息以及波函数。进一步采用结合传输矩阵的量子散射方法,对铁磁半导体相关异质结的传输性质进行了研究。另外,用旋转矩阵的近似方法研究了铁磁半导体相关异质结在任意磁构型下的传输性质,并得到了隧道磁致电阻TMR。具体研究两种异质结:　　 一则,分别在两种模型即自由空穴带模型和扩展的k·p微扰模型的基础上,使用结合传输矩阵的量子散射方法,对双势垒隧道结GaMnAs/AlAs/CaAs/AlAs/GaAs/GaMnAs的隧穿性质进行研究,并对两者所得的结果进行比较。发现能带间的混合作用对隧道结透射系数有显著影响,势垒的存在使隧道结产生共振隧穿现象,以及隧道结的透射系数和TMR随中间势阱层厚度的变化具有周期性等结论。此外,用旋转矩阵的近似方法研究任意磁构型时隧道结的输运性质,结果表明在自由空穴带近似模型下,TMR随相对磁化角度θ变化显示出单调关系,并随sin2(θ/2)的变化为线性关系,而在扩展的k·p微扰模型下,由于铁磁半导体中能带的混合作用,TMR随相对磁化角度θ的变化呈现出非单调性变化。　　 二则,在扩展的k·p微扰模型基础上,使用结合传输矩阵的量子散射方法研究了自旋过滤器件GaAs/GaMnAs/AlAs/GaMnAs/GaAs,得到了透射系数随入射能量的变化关系,透射系数随中间势垒层AlAs厚度的变化关系,TMR随中间势垒层AlAs厚度的变化关系,TMR随磁性层相对磁化角度θ的变化关系等传输性质。　　 在实验上,对铁磁半导体构成的相关异质结的研究能为制备新的高效率信息处理和磁存储器件提供理论指导。