發(fā)布時(shí)間：2021-09-07 05:31

　　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(dú)特的電子輸運(yùn)現(xiàn)象。2DEG是探究新物理效應(yīng)的理想體系,尤其是在磁場(chǎng)作用下對(duì)其電子輸運(yùn)性質(zhì)的討論始終是近年來研究的熱點(diǎn)。但是,大部分先前的工作集中于研究體系的總體電導(dǎo),對(duì)于電子在器件中的局域行為則很少研究,這主要是受實(shí)驗(yàn)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(duì)2DEG局域局域電流密度進(jìn)行研究,但是限于掃描探針的大小,對(duì)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(jì)算方法,對(duì)2DEG體系的局域輸運(yùn)性質(zhì)進(jìn)行探究。本論文主要分為五章,第一章簡(jiǎn)單介紹了幾種常見的介觀體系,著重對(duì)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(jìn)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(jì)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(chǎng)... 

【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(jí)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(gè)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(fèi)米能級(jí)以下。整個(gè)級(jí)達(dá)到平衡后，靠近 GaAs 一側(cè)的邊界處會(huì)形成一個(gè)近內(nèi)會(huì)產(chǎn)生分立能級(jí)[53]。如圖 1-5 所示，受能級(jí)分裂的上的電子在垂直方向上被限制[54]。此時(shí)電子根據(jù)能量量狀態(tài)下的能級(jí)，因此電子被約束在二維平面內(nèi)進(jìn)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(duì) 2DEG 中特殊的霍爾態(tài)性質(zhì)研究，有望應(yīng)用于量子計(jì)算中[66-件具有易小型化和集成化的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合光刻等微器件加工技術(shù)，可用于電路；而對(duì) 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(jī)理，促進(jìn)了對(duì)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(cè)和寶貴的素材。1.2.5 量子點(diǎn)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(duì)金屬門電，可以在 2DEG 上形成一個(gè)狹窄的導(dǎo)電通道，該結(jié)構(gòu)叫作量子點(diǎn)ntum Point Contact, QPC)[70,71]。實(shí)驗(yàn)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(duì)門柵電極上施壓，電子受電場(chǎng)的影響，在 2DEG 相應(yīng)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生兩個(gè)較高的勢(shì)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(gè)電流通道。在調(diào)節(jié)柵極電壓時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)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(yùn)和相干輸運(yùn)[J]. 顧本源,顧雷.  現(xiàn)代物理知識(shí). 1995(02)



本文編號(hào)：3388938