Abstract
在本文中，我們將格林函數理論應用到共振穿隧結構，來研究系統的動態傳輸性質。由於半導體成長技術的進步，使得許多新型的共振穿隧結構紛紛成長出來，除了一般的GaAs/AlGaAs系統外，有經由導電帶與價電帶之間傳輸的結構，而其中InAs/AlSb/GaSb/AlSb/InAs第二型共振穿隧結構就是一個典型。甚至，由於製程技術的精進，使得結構的尺寸和維數越來越小，相對地系統的量子效應也變得顯著。非平衡態格林函數法一方面可以使我們更清楚地瞭解共振穿隧結構中的動態性質，同時，亦可使其計算較傳統轉換矩陣的方法變得簡便許多。共振穿隧結構是使兩邊電極藉由量子井所提供的共振能階來穿隧，兩邊電極是處在局部熱平衡狀態，而其中量子井是處在一開放系統，利用格林函數我們可以將兩邊電極對量子井的影響考慮進去，而得到量子井中電子動態的訊息。我們可以將格林函數的線性反應(linear response)應用來求共振穿隧結構的導納與頻率的關係，也可以用時變的格林函數理論計算其暫態電流，更進一步，我們可以很方便地將量子井內電子的交互作用等效應也進去。在本文中，我們將格林函數理論主要應用第二型共振穿隧結構，利用 k.p雙能帶模型來考慮這種導電帶與價電帶耦合的效應，對傳導現象，特別是動力學性質提供了一個清晰的解釋。此外，我們還考慮在電子點交互作用的系統，利用Hartree的平均場理論，我們可以觀察到有趣的量子效應。由於格林函數法的引進，使得共振穿隧結構及元件動態性質的探討又向前邁進了一大步。