有关半导体量子阱Ⅰ-Ⅴ(电流-电压)曲线的研究是自负微分电阻效应(简称负阻效应)发现以来较为活跃的一个领域,而对Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物性质的研究又是近几年学术界和半导体产业界十分关注的焦点问题,所以对这类半导体量子阱的Ⅰ-Ⅴ曲线性质的研究是很有实用价值的.该论文就是对Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物组成的多量子阱Ⅰ-Ⅴ曲线进行理论研究.此课题属于理论研究范畴,以定态薛定谔方程为出发点,严格推导出一维多阶梯势透射系数的递推公式,详细讨论了不同量子阱系统(AlxGa1-xAs/GaAs和AlxGa1-xN/GaN)在无偏压情况下的共振隧穿情况以及量子阱体系的准束缚能级,并且阐述了它们与垒高、垒宽、阱宽等结构参数的依赖关系.除氢原子光谱外,这是又一个可以直接将量子力学理论结果与实验结果相比较的问题,利用它可以方便的研究谐振隧穿现象,进而可以计算半导体材料的Ⅰ-Ⅴ曲线,因此这个研究结果除了具有重要的理论意义外,在指导半导体器件设计中也具有相当高的实际使用价值.在对AlxGa1-xAs/GaAs和AlxGa1-xN/GaN量子阱材料进行Ⅰ-Ⅴ曲线研究时,主要从温度、费米能、垒高、垒宽和阱宽等方面进行论述,其中温度越低、垒高越高、费米能越小,Ⅰ-Ⅴ曲线的电流峰谷比越大,负阻效应越明显.而且阱宽和垒宽的改变也都对峰谷比有所影响,从中可以找到最佳的伏安特性.我们计算得出电子在不同量子阱材料中的隧穿电流,并比较了不同情况下的电流峰谷比.从而找到最好的参数值,达到指导实验设计高品质器件的目的.但是在理论计算过程中,忽略了电子在量子阱中的散射情况.最后,根据已报道的实验(AlSb/InAs/AlSb双垒量子阱结构),进行理论计算,依照实验中的参数得到电流电压曲线及峰谷比,计算结果与实验数据较为一致.并在此基础上,通过改变结构参数,得到了更明显的负阻效应,可以设计出性质更优越的半导体器件.