共振隧穿

摘要： 量子隧穿效应在实际技术中具有重要应用,本文首先展示了如何求解一维任意边界非对称以及对称双方势垒的透射系数,然后研究了对称双方势垒透射系数对垒宽、垒间距以及微观粒子入射能量与垒高比值(E/U 0)的变化依赖关系.最终得出以下结论,随着双方势垒垒宽的增加,透射系数从最大值1衰减至最小值0.随着垒间距的增加,透射系数呈现周期振荡,本文首次推导得出透射系数最大时对应的垒间距解析表达式,并给出振荡的周期,进一步证明得到它等于微观粒子的德布罗意波长.当垒宽越小时,随着E/U 0的增大,透射系数更容易达到1,并且保持不变,当垒间距越大时,随着E/U 0的增大,透射系数振荡周期变大,而振幅变小,粒子更容易实现共振隧穿.

摘要： 基于传输矩阵法(TMM)研究了可见光波与棱镜耦合的多层光学薄膜间的相互作用,实现了一种由于共振隧穿导致的带通滤波器。计算得到了复合结构的透射谱线,重点分析了棱镜间空气层厚度对滤波特性的影响。在横电(TE)波入射下,通过优化计算得到目标颜色对应的几何参数。同反射模式下的颜色滤波器不同的是,结构会透过一种特定的颜色并反射光谱的其余部分。优化后得到了红绿蓝(RGB)三色滤波器优化的结构参数,获得了100%高透射率的光谱输出。红色、绿色、蓝色对应的滤波器谐振波长分别为683 nm、517 nm和444 nm。

摘要： 周期双阱势的光学性质是激光物理和量子光学的前沿研究领域之一.该文研究了具有时间周期双阱势的石墨烯系统中光子辅助狄拉克电子的Fano型共振隧穿.利用双量子阱结构,电子通过两量子阱之间的薄势垒的共振隧穿将导致束缚态能级的分裂,Fano型共振谱将分裂为两个不对称共振峰.通过改变相位、频率和振幅来调制Fano峰的形状,可以用来调制Dirac在石墨烯中的电子输运性质.数值分析表明,两个振荡场的相对相位可以调节非对称Fano型共振峰的形状.当相对相位从0增加到π时,共振峰谷从峰的一侧移到另一侧;在临界相位3π/11处,不对称共振峰变得对称.此外,还可以通过改变振荡场的频率和振幅以及静态势阱的结构来调制Fano峰的分布.这些有趣的物理性质可以用来调节石墨烯中Dirac的电子输运性质.

摘要： 文章利用量子力学隧穿中的基本原理,通过对简单势进行推广,利用传递矩阵的方法求解一般势垒下粒子的透射率.计算模拟了给定波包穿过任意势能函数下的波函数空间部分与动量分布随时间演化的关系,可以求解一般势函数下的粒子隧穿情况.通过所设计的程序发现并验证了粒子的共振隧穿效应,观测到透射率的震荡现象,对于分析实际量子隧穿过程提供了模拟算法.

摘要： 在近日出版的《自然·通讯》杂志上,介绍了一项能源研究的新进展:美国科罗拉多博尔德大学科学家利用电子神奇的“共振隧穿”效应,设计出一种能从环境中捕获多余热量并将其转化为可用电力的设备。研究人员将这种新设备称为“光整流天线”(optical rectennas),虽然非常小,但其效率大约是类似能量收集设备的100倍。达到如此高的效率。

摘要： 主要研究共振隧穿效应如何应用在二极管中，探究共振隧穿效应和势垒以及势阱宽度之间的关系，最后利用量子神经网络模型对未来国内量子共振隧穿理论发展做出预测评估。如何用量子隧穿原理来应用在二极管这个电子元件当中呢？当一个电子的能量低于势垒高度时，它仍可以隧穿通过势垒.在一定条件下，双势垒结构中电子的隧穿几率甚至可以接近一.利用这种共振隧穿现象可以做成共振隧穿二极管。因为 GaAs/AlAs 异质结构的形成，AlAs 的禁带宽度比 GaAs 大，他成为电子运动中的势垒，只有发射级端的费米能级和势阱高度 V0 有重叠区域时，才有电子进入势阱，根据波粒二象性，在势阱内发生透射和反射，电子之间相干，大大增加电子的隧穿概率，某些特殊能级的电子隧穿概率几乎为一，用此原理制成了伏安特性具有负微分性质的二极管，广泛应用在数字电路中，探究势垒宽度和势阱宽度如何对透射系数的影响，我们采用固定变量法，如分析势垒的影响固定其他变量不变，利用 MATLAB 做出不同条件下的对比图，得出准束缚态能级的数目很大程度上是由阱宽决定的，并对此作出假设，势阱的宽度影响电子波动的相干以及势阱内稳定能级的分布，因此对准束缚态能级的数目造成很大的影响。

摘要： 利用共振隧穿机制，对三层结构阵列的透射特性进行了研究。在特定条件下，由一层单负特异材料和两层介质组成的三层结构可实现隧穿。为了进一步改善透射性质，将三层结构作为基本单元，与空气层排列成周期型阵列结构。研究结果表明，三层结构在周期型阵列结构中所占比例对透射率有很大的影响，并且发现周期型阵列结构与三层结构相比透射率显著提高。%We study the transmission properties of the tri-layer structures which consist of single negative metamaterials, and two layers of dielectric by the resonant tunneling mechanism. Tri-layer structures can realize resonant tunneling under certain condition. In order to improve transmission properties of tri-layer structures, we base on it designed the new arrayed structures, whose tri-layer struc⁃tures with air layer arranged in cycle type array structures. The result show that the different ratio of tri-layer structures in arrayed structure can affect the transmittance of tri-layer structures, and the transmittance of array structures also higher than single tri-layer structures.

摘要： 采用超导电路实现的量子计算近十几年来发展迅速,目前已经实现了质因数15的分解、高保真度的单和双量子比特等等.为实现量子计算,采用正交剥离自对准工艺,制备了射频超导量子干涉器件(rf-SQUID)结构的超导磁通量子比特芯片.在稀释制冷机mK温度下,对其基本结构参数进行了表征,并通过理论分析、软件仿真验证了测试结果.此外,还分析了测试系统的噪声性能,对可能的噪声源进行了消除.最后,通过量子比特初态的制备,观测到了双势阱能级间的共振隧穿现象.

摘要： 在有效质量近似和绝热近似下，利用转移矩阵法研究了电子通过InAs/InP/InAs/InP/InAs柱形量子线共振隧穿二极管的输运问题，分析和讨论了电子居留时间以及电子的逃逸过程。详细研究了外加电场、结构尺寸效应对居留时间和电子逃逸的影响。居留时间随电子纵向能量的演化呈现出共振现象；同时，结构的非对称性对电子居留时间有很大的影响，随着结构非对称性的增加，居留时间表现出不同的变化。利用有限差分方法研究了非对称耦合量子盘中电子的相干隧穿逃逸过程。%Within the framework of the effective mass and adiabatic approximation, the electron transport through an InAs/InP cylindrical quantum wire is studied by using the transfer matrix method. The coherent and escape tunneling processes are analyzed in detail. Influence of external voltage and structure size on the dwell time and escape time are discussed theoretically. A resonant phenomenon of the dwell time for different electron longitudinal energies is observed. A peak value of dwell time appearing at some positions of the bound state increases as the energy level decreases. When a bias is applied on this system along the growth direction, all the peaks of the dwell time shift towards the lower energy and become higher with increasing bias. Furthermore, it can be seen that the asymmetry of structure affects the dwell time obviously. Different results are obtained with the increase of asymmetry of the structure, which can be attributed to a competition between the transmission probabilities through the whole structure and that through a single barrier. Besides, the coherent and escape tunneling processes are also investigated by using a finite-difference method between two asymmetrically coupled quantum disks. It is found that the coherent electron remains oscillating in the two coupled disks. When the right barrier thickness of the nanowire is decreased, a roughly exponential decay of the oscillation charge trapped in both quantum disks is observed. The oscillating period is not affected by the right barrier thickness. However, a great influence of the middle barrier on the oscillation period can be found easily.

摘要： 文中通过求解薛壑谔方程得到由N个矩形势垒构成的量子系统的变换矩阵和电子透射系数的精确解，研究了多量子阱系统结构变化对电子共振隧穿的影响。

摘要： 采用等离子体氧化和逐层(layer-by-layer)生长技术在等离子体增强化学气相淀积(PECVD)系统中原位制备了Al/SO-Si/SO/p-Si纳米结构.利用变频电容-电压测量研究了该结构的电学性质,在室温下首次观察到电容峰现象.实验得到的单电子库仑充电能与理论上用电容模型算得的结果一致.

摘要： 采用等离子体氧化技术和逐层(layer-by-layer)生长方法在等离子体增强化学气相淀积(PECVD)系统中原位制备了纳米硅(nc-Si)浮栅存储结构(SiOc-Si/SiO/p-Si).通过剖面透射电子显微镜(X-TEM)和原子力显微镜(AFM)观测了样品的结构和nc-Si的形貌.利用变频电容-电压测量方法研究了该结构的电学性质,在室温下首次观察到这种结构中由于电子的共振隧穿和库仑阻塞引起的电容峰.实验得到的单子库仑充电能与理论上用电容模型算得的结果一致.

摘要： 在对称Y型结构中存在的耦合量子束缚态，该文利用模式匹配技术和传输矩阵方法研究了中间宽度对Y型结构中量子束缚态的影响。

摘要： 在对称Y型结构中存在的耦合量子束缚态，该文利用模式匹配技术和传输矩阵方法研究了中间宽度对Y型结构中量子束缚态的影响。

摘要： 在对称Y型结构中存在的耦合量子束缚态，该文利用模式匹配技术和传输矩阵方法研究了中间宽度对Y型结构中量子束缚态的影响。

摘要： 在对称Y型结构中存在的耦合量子束缚态，该文利用模式匹配技术和传输矩阵方法研究了中间宽度对Y型结构中量子束缚态的影响。

摘要： 本发明为一种包含了位于磁性堆栈(14)上之一帽盖层(140)与硬罩幕层(142)之电阻性记忆装置(110)及其制造方法，其中该帽盖层(140)或该硬罩幕层(142)之其一乃包含WN；一位于该磁性堆栈(14)下方的种子层(136)亦可包含WN。使用材料WN改善了在制作过程中蚀刻制程的选择性。

摘要： 本发明公开了一种磁阻存储器设备，该磁阻存储器设备包括磁性隧道结，该磁性隧道结包括自由层、至少两个隧穿电介质势垒层和至少一个金属量子阱层。量子阱层引起以一定方式经过磁性隧道结的共振电子隧穿，使得其强烈增强自由层的磁化状态之一的隧穿概率，而隧穿概率在自由层的相反磁化状态下保持低得多。该设备可按自旋转移矩设备构型、压控磁各向异性、压控交换耦合设备构型或自旋轨道矩设备构型来配置。

摘要： 本发明涉及一种GaN基高压整流共振隧穿二极管。本发明包括面GaN基底、n+‑In0.07Ga0.93N集电区层、i‑In0.07Ga0.93N第一隔离层、AlGaN第一势垒层、i‑In0.14Ga0.86N量子阱层、GaN第二势垒层、i‑In0.21Ga0.89N第二隔离层、n+‑In0.21Ga0.89N发射区层、钝化层、集电区金属电极引脚与发射区金属电极引脚。该种GaN基高压共振隧穿二极管—HVRTD具有正向较高阻断电压和反向超低电阻率的伏安特性，且制造工艺与GaN基集成器件和路(包括电路、光路、磁路、气路、机械路及复合路)的微纳集成制造工艺兼容，非常适用于GaN基集成器件和路的ESD保护应用，可以在近似理想的840ns时间内承受±2000V ESD而确保GaN基集成器件和路不被损毁。

摘要： 本发明涉及一种多谐GaN/AlGaN共振隧穿二极管。本发明包括GaN基底、AlN缓冲层、n+‑GaN集电区层、i‑GaN第一隔离层、i‑AlGaN第一势垒层、i‑GaN量子阱层、i‑AlGaN第二势垒层、i‑GaN或者i‑InGaN第二隔离层、n+‑GaN发射区层、AlN钝化层、集电区金属电极引脚与发射区金属电极引脚。本发明针对现有技术的不足，提供一种具有多电流振荡峰‑谷的多谐GaN/AlGaN共振隧穿二极管,具有足够明显且可实用的多个负微分电阻区伏安特性，且其伏安特性在足够低的正偏压下的多个负微分电阻区具有适当的峰值电流与谷值电流比,能够实现更丰富多彩的多值逻辑电路及其应用系统。

摘要： 一种半导体器件，包含至少一个双势垒共振隧穿二极管(DBRTD)。该至少一个DBRTD可以包含第一掺杂半导体层，以及在第一掺杂半导体层上且包含超晶格的第一势垒层。DBRTD还可以包含在第一势垒层上的第一本征半导体层、在第一本征半导体层上的且同样包含超晶格的第二势垒层、在第二势垒层上的第二本征半导体层、在第二本征半导体层上的且同样包含超晶格的第三势垒层。第三本征半导体层可以位于第三势垒层上，第四势垒层可以位于第三本征半导体层上且同样包含超晶格，第二掺杂半导体层位于第四势垒层上。

摘要： 一种半导体器件，包含至少一个双势垒共振隧穿二极管(DBRTD)。该至少一个DBRTD可以包含第一掺杂半导体层以及在第一掺杂半导体层上且包含超晶格的第一势垒层。该超晶格可以包含堆叠层组，每个层组都包含用于限定基底半导体部分的多个堆叠的基底半导体单层，以及被约束于相邻的基底半导体部分的晶格内的至少一个非半导体单层。所述至少一个DBRTD还可以包含在第一势垒层上的本征半导体层、在本征半导体层上的第二势垒层，以及在第二超晶格层上的第二掺杂半导体层。

摘要： 本发明公开了一种适用于紫外光探测的氮化物共振隧穿二极管结构，解决常规氮化物共振隧穿二极管结构不适用于厚光吸收层，不能进行高量子效率的紫外光探测的问题。本发明将双势垒共振隧穿结构内置于p型掺杂氮化物外延层/本征氮化物外延层/n型掺杂氮化物外延层中，利用p‑i‑n结构的内建电场抵消氮化物异质结的内建极化电场，解决了GaN厚光吸收层的能带抬起问题，使得厚光吸收层的氮化物共振隧穿二极管结构能产生共振隧穿。本发明还引入了AlGaN/GaN超晶格结构，利用超晶格结构的极化场调节量子阱能级与光吸收层导带能级的对准，增强共振隧穿的峰值电流。

摘要： 本发明公开了一种Ga2O3基共振隧穿二极管及其制备方法。本发明采用Ga2O3有源区双势垒结构，集电极势垒层的Al组分大于发射极势垒层的Al组分，使得具有超大的禁带宽度和击穿场强，在更高电压下会出现更多微分负阻现象，器件更适合高功率工作并提高了峰谷电流比值；利用Ga2O3材料具有无自发极化的特点，极大弱化发射极产生电荷积累区和集电极产生电荷耗尽区，提高器件的稳定性；采用(AlxGa1‑x)2O3/Ga2O3双势垒结构导带能量偏移大，有效减小越过势垒的热电子发射电流等非隧穿电流机制，提高器件的输出功率。

摘要： 本发明公开了一种ScAlN/GaN双势垒共振隧穿二极管及其制作方法，主要解决现有氮化镓共振隧穿二极管峰值电流低、峰谷电流比小和微分负阻效应不对称的问题。其自下而上包括衬底、GaN外延层、n+GaN发射极欧姆接触层、GaN隔离层、第一势垒层、GaN量子阱层、第二势垒层、隔离层、集电极欧姆接触层和集电极电极；这两个势垒层均采用Sc组分在15％‑20％之间、厚度为1‑3nm且Sc组分、厚度相同的ScAlN；隔离层采用厚度为2‑4nm的InN；集电极欧姆接触层采用n+InN。本发明器件峰值电流高、峰谷电流比大、能实现正反向对称微分负阻效应，且工作频率和输出功率高，可用于高频太赫兹辐射源和高速数字电路。

摘要： 本发明公开了一种p‑NiO或p‑LiNiO/n‑GaN异质结共振隧穿二极管，其结构包括：一衬底层；一生长于衬底层上的GaN层；一生长于GaN层上的n‑GaN层；一生长于n‑GaN层上的n+GaN层；一生长于n+GaN层上的n++GaN层；一生长于n++GaN层上的p++NiO层或者p++LiNiO层；一生长于p++NiO层上的p+NiO层；或者生长于p++Li NiO层上的p+LiNiO层；P型电极，设置在p+LiNiO层上；N型电极，设置在GaN层上。本发明器件结构中n++GaN与P++NiO的重掺杂使得pn异质结界面处的能带产生弯曲，使得零偏下p‑NiO的价带高于n‑GaN的导带，从而通过调节偏压实现载流子的共振隧穿。