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文中以探索多势垒结构的电子隧穿物理及其器件结构与性能为出发点,论述了多势垒结构隧穿现象的研究与进展。概述了一维半导体异质结构隧穿现象的解析解和数值计算。重点介绍了电子通过半导体双势垒结构产生隧穿现象的研究进展,即电子通过双势垒结构横纵波矢的耦合行为与共振准能级及共振准能级寿命的解析计算。 相似文献
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共振隧穿是电子的隧穿概率在某一个能量值附近以尖锐的峰值形式出现的隧穿,是目前为止最有希望应用到实际电路和系统的量子器件之一,其特点是器件的响应速度非常快。本文用传递矩阵的方法分别计算了在外加偏压下,对称双势垒、三势垒应变量子阱结构的透射系数与入射电子能量和隧穿电流与偏置电压的关系,模拟了应变多量子阱结构的隧穿系数和I-V特性曲线。计算得到隧穿电流峰值位置与实验测试值符合得很好,对于设计共振隧穿二极管并为进一步实验提供理论指导具有重要的意义。 相似文献
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成功地制备了Cu-Al2O3-MgF2-Au及Si-SiO2-Al-Al2O3-Au两种结构双势垒隧道发光结。由于双势垒结中第二栅存在着不同的分立能级,电子存在共振隧穿效应,使双势垒隧道结发光光谱的波长范围及谱峰位置比普通单势垒隧道结均向短波方向发生了移动。对双势垒隧道发光结的I-V特性测试表明,I-V曲线中存在着明显的负阻区,分析表明,负阻现象与电子的隧穿特性、表面等离极化激元(SPP)的激发及SPP的耦合发光之间相互关联。 相似文献
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通过基于密度泛函理论和非平衡态格林函数的第一性原理计算,研究了CoFe/Cu/MgAl2O4(001)/CoFe磁性隧道结(MTJ)的隧穿磁电阻(TMR)效应。结果显示,在一个完整的MgAl2O4(001)晶胞上再添加三层绝缘势垒层不仅会得到更大的隧穿磁电阻,且可以得到一个相对较大的半峰值偏压Vhalf。通过在势垒层和电极之间插入非磁性材料Cu,引起隧穿磁电阻发生反转和振荡现象,分别用左端CoFe-Cu电极的态密度(DOS)和电子的自旋传输对这两种现象进行了讨论。前者主要是由于CoFe-Cu电极的态密度随Cu层的增加发生了变化,后者主要是因为隧穿电子在Cu层中形成量子阱态,发生多重散射引起的。 相似文献
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讨论了电子对双势垒共振隧穿的现象和特性,较为详细地论述了近年来发展起来的具有多峰I—V特性的共振隧穿量子器件的原理、结构和电路应用,最后展望了这类器件的发展前景。 相似文献
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讨论了电子对双势垒共振隧穿的现象和特性,较为详细地论述了近年来发展起来的具有多峰I—V特性的共振隧穿量子器件的原理、结构和电路应用,最后展望了这类器件的发展前景。 相似文献
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提出了一种精确求解隧穿电流的模型。通过自洽求解一维薛定谔方程和泊松方程,得到NMOS器件的半导体表面电势分布、反型层二维电子气的量子化能级以及对应的载流子浓度分布。为计算隧穿电流,采用了多步势垒逼近方法计算栅氧化物势垒层的隧穿几率,从而避免了WKB方法在突变边界处波函数不连续带来的缺陷。通过考虑(100)Si衬底的导带多能谷效应和栅极多晶硅耗尽效应,讨论了不同栅氧化层厚度下隧穿电流与栅压的依赖关系。模拟结果与实验数据吻合。 相似文献