双势垒抛物量子阱阱宽对电子磁隧穿的影响

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自江崎和朱兆祥提出超晶格概念以来,半导体超晶格和量子阱中的电子输运现象就成为国际热点之一。尤其是共振隧穿,人们可以沿平行于、垂直于或倾斜于半导体异质结生长方向施加磁场。同样在半导体生长技术的发展下,量子阱可以做成各种形状,诸如方型、抛物型、三角型等。  本文详尽研究了由AιGa1-χAs/GaAs材料构成的双势垒抛物量子阱中电子在横向磁场中的隧穿问题,计算并模拟了对称结构和非对称结构关于阱宽对电子隧穿的传输系数的影响。横向磁场对电子隧穿过程的影响较为复杂,主要原因是由于电子横向动量守恒被破坏。我们采用转移矩阵理论计算了对称结构和非对称结构对于各种阱宽的传输系数。发现随着随着阱宽的增加,共振峰逐渐向低能方向移动。阱宽较小时,变化剧烈;阱宽较大时,变化缓慢。随着阱宽的增加,共振峰逐渐增多,共振峰由平缓逐渐变尖锐,共振峰之间的间距逐渐减小。对称结构较非对称结构共振峰更尖锐,更易产生共振隧穿现象。对于一定的阱宽,沿异质结生长方向施加的横向磁场致使共振峰向高能级移动,这是因为磁场提高了有效势,进而提高了势阱中束缚能级即共振能量。但在不同的势阱中,磁场的影响不同,与阱宽的大小成正比,磁场对阱宽大的影响较阱宽小的大。
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