四终端耦合量子点体系电子输运性质的理论研究

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随着人们对量子点性质研究的深入,人们逐渐注意到耦合量子点体系。由于未来电子器件的小型化使人们将注意力直接转移到离散结构的研究上来,例如:最近越来越多的人们开始注意到对耦合量子点线电输运性质的研究。基于这点本文主要利用非平衡态格林函数方法,对几种新型的耦合量子点线结构的电输运性质进行系统的理论研究,得到这些体系的特性,为实际设计介观电子器件提供理论依据。我们首先研究了由几个量子点耦合成为一维量子点线,两个量子点线之间存在耦合的多量子点体系,体系与四个电极相连而形成的四终端耦合量子点系统的电输运性质。考虑数值计算的简单化,我们选择最基本的模型:假设每个量子点线分别由3个量子点构成。利用非平衡格林函数的运动方程和Dyson方程我们推导出了通过这种体系的电流表达式。在数值计算中,我们研究了在两个量子点线之间耦合强度和每个量子点能级取不同值时隧穿几率随电子能级的变化关系。我们也给出了微分电导率在不同温度下随输入端费米能级的变化关系。另外我们对由任意个量子点构成的量子点线存在两个分支的体系的电输运性质进行了研究。对于这种系统,我们选择了一个简单的模型进行了系统的分析研究,我们从中发现等效支路的存在对于我们所研究的体系的输运起到了一定的影响。我们对其中具有不同等效支路的体系进行了对比,最后我们得到:如果体系中具有等效支路,那么电子通过体系透射峰的个数将会少于体系中量子点的个数,这完全取决于体系中等效支路里的等价量子点的个数。
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