Evidence For Heavy Hole and Light Hole Current Separation in P-Type Resonant Tunneling Diodes With Prewells
我们研究了空穴通过$AlAs/In_{.10}Ga_{.90}As$共振隧穿二极管的输运，该二极管在发射极中使用$In_xGa_{1-x}As$预阱，其中使用$x=0,.10,$和$.20$。数据显示，随着x的增加，峰值电流和谐振时的偏置增加，同时峰谷比也增加。我们解释这种增强隧穿由于约束（或本地化）的电荷在预阱和形成的直接重（轻）空穴重（轻）空穴传导通道的结果。
2000-05-24 cond-mat.mes-hall
Voltage-controlled tunneling anisotropic magneto-resistance of a ferromagnetic $p^{++}$-(Ga,Mn)As/$n^{+}$-GaAs Zener-Esaki diode
在大的温度和电压范围内，在垂直磁场作用下，单个$p^{++}$ -（Ga，Mn）As/ $n^{+}$ -GaAs Zener-Esaki二极管表现出大的隧穿各向异性磁阻效应.在施加的偏压下，隧道结的透明度被修改，允许连续地调整隧道和欧姆制度之间的各向异性传输特性。此外，还观察到各向异性隧穿磁电阻的非对称偏压依赖性：反向偏压突出了全部（Ga，Mn）As价带态的贡献，而正向偏压只探测部分态密度，揭示了两个子带的相反贡献.
2005-09-02 cond-mat.mes-hall
Tunneling diodes under environmental effects
我们研究了单分子隧穿二极管对热环境影响的鲁棒性。二极管包括三个片段：边界处的两个不同的共轭化学基团，以及其间的饱和部分，破坏共轭。在这种设置中，位于共轭基团上的分子电子能级独立地随着施加的偏压而移动。而在正向极性的共振条件得到满足，提高电导，在相反的方向分子电子状态转移远离彼此，导致在小的隧穿电流。在不存在与热环境（包括例如内部振动、溶剂）的相互作用的情况下，精馏比达到三个数量级。我们引入退相干和非弹性耗散效应唯象，通过使用“电压探针”的方法。我们发现，当$γ_d \lesssim v$，与$γ_d$的电子与环境的相互作用能和$v$的隧道能量通过饱和的链接，二极管仍然是非常有效的，虽然整流比减少了2-4倍的相干限制。为了进一步提高分子二极管的整流比，我们提出了一个精致的设计，涉及四个轨道，在每个共轭部分的一对紧密间隔的状态。
2015-09-10 cond-mat.mes-hall
The Aharonov-Bohm-Casher ring-dot as a flux-tunable resonant tunneling diode
在Aharonov-Bohm磁通的作用下，介观环受到Rashba自旋轨道相互作用，并与相互作用的量子点顺序耦合，构成磁通可调隧道二极管.用非平衡格林函数方法分析电导，发现当2U > πΓ时，在改变Aharonov-Bohm通量时，量子点具有内禀双稳态，U为量子点的充电能，Γ为量子点的有效共振宽度。的双稳态特性进行了讨论，与自旋开关效应和逻辑存储器件的应用。
2008-05-18 cond-mat.mes-hall
Realization of a double barrier resonant tunneling diode for cavity polaritons
本文报道了利用一维腔体的横向图形化实现腔体极化激元的双势垒共振隧穿二极管。尖锐的传输共振时，证明发送到设备上的极化激元流。我们使用一个非共振的光束可以用来作为光闸和控制装置的传输。最后，我们的证据失真的传输配置文件时，去高密度制度，极化激元相互作用的签名。
2013-05-22 cond-mat.mes-hall
Shot-noise characteristics of triple-barrier resonant-tunneling diodes
实验发现，InAlAs-InGaAs-InAlAs三势垒谐振隧穿二极管（TBRTD）的散粒噪声散粒噪声在微分电导为正时减小到2 eI以上，在微分电导为负时增大到2 eI以上。这种行为，虽然定性类似于在双势垒二极管中发现的，但在重要细节上与它不同。在TBRTD中，噪声降低比半经典模型预测的要大得多，并且增强与负微分电导的强度无关。这些结果表明，多势垒异质结构的噪声特性的不完全的理解。
2004-12-22 cond-mat.mes-hall
Repeatable Room Temperature Negative Differential Conductance in GaN/AlN Resonant Tunneling Diodes
采用分子束外延技术在市售GAN衬底（0001）面上生长了GAN/AlN双势垒共振隧穿异质结构。共振隧穿二极管的制作，室温下的电流-电压测量揭示了一个负微分电导区的存在下，正向偏压的峰值电流密度为~6.4 $kA/cm^2$和峰谷电流比为~1.3。反向偏置操作呈现出与异质结构中存在的极化场密切相关的特征导通阈值电压。一个分析静电模型的开发，以捕捉独特的功能极性异质结为基础的共振隧穿二极管的谐振和阈值电压的设计参数和极化场的函数。随后的测量证实了负电导的可重复性，并表明III族氮化物隧穿异质结构能够在室温下实现稳健的共振传输。
2016-06-26 cond-mat.mes-hall
Spin filter effect at room temperature in GaN/GaMnN ferromagnetic resonant tunneling diode
研究了发射极和量子阱层均为铁磁GaMnN材料的共振隧穿二极管在无外加磁场作用下的自旋电流极化。为此，我们应用自洽的Wigner-Poisson方法，研究了铁磁层中平行和反平行磁化排列的自旋极化效应。计算结果表明，反平行磁化对自旋过滤器的工作更为有利，在低温下产生全自旋电流极化，在室温下产生35%的自旋电流极化.
2013-01-28 cond-mat.mes-hall
Negative differential resistances with back gate-controlled lowest operation windows in graphene double barrier resonant tunneling diodes
本文从理论上研究了基于足够短和宽的石墨烯带的双势垒共振隧穿二极管中无质量和有质量狄拉克费米子的负微分电阻。在旋转赝自旋空间中计算的电流-电压特性表明，在无质量的情况下，NDR特性只在适当的结构参数下出现，并且峰谷电流比可以通过可调带隙指数地提高.值得注意的是，最低的NDR操作窗口几乎是无结构的，并且几乎可以完全由背栅控制，这可能在NDR器件中具有潜在的应用，其中操作窗口作为关键参数。
2013-03-09 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling diode based on graphene/h-BN heterostructure
在这封信中，我们提出了共振隧穿二极管（RTD）的基础上的双势垒石墨烯/氮化硼（BN）异质结构的设备适合利用的阐述原子片含有不同的领域BN和C相内的六方晶格。器件的操作和性能进行了研究，通过一个自洽模型内的非平衡格林函数形式主义紧束缚哈密顿量。该RTD表现出负微分电导效应，其涉及通过石墨烯量子阱的电子和空穴束缚态的共振隧穿。结果表明，对于无带隙石墨烯，峰谷比在室温下可以达到4的值，对于带隙为50 meV的石墨烯，峰谷比可以达到13的值。
2012-01-23 cond-mat.mes-hall
Transport and noise in resonant tunneling diode using self-consistent Green function calculation
发展了一种研究一维纳米器件量子输运的完全自洽非平衡格林函数方法。对不同设计和不同温度下的共振隧穿二极管（RTD）进行了数值计算，得到了合理的电势和电子密度分布，以及传输系数和电流-电压特性。详细讨论了量子阱宽度、势垒厚度和温度对共振行为的影响。它还表明，在所使用的方法的框架内的电流噪声谱密度可以直接计算的相干和顺序隧穿模型。在定性与实验一致，得到的结果突出的作用，电荷相互作用，导致的波动的状态密度在井中，因此在负微分电导区的噪声增强。
2006-05-09 cond-mat.mes-hall
Platinum Disulfide (PtS2) and Silicon Pyramids: Efficient 2D/3D Heterojunctions Tunneling and Breakdown Diodes
由第10族TMDC，即具有本征层状结构的过渡金属二硫属化物构成的pn结还没有大量报道。本研究提出一种以机械剥离为基础的技术来制备PtS 2金字塔型矽pn结，以研究穿隧及击穿二极体。所展示的p-n二极管展现出高整流性能，在零栅极偏压下达到7.2 *10^4的整流比（If/Ir），理想因子为1.5。在不同温度（50 ~ 300 K）下，在击穿电压为-6 ~-1V的低反向偏压区观察到了齐纳隧穿现象，且为负温度系数。相反，对于较大的击穿电压范围（-15至-11 V），击穿电压随着温度的升高（150至300 K）而升高，表明温度系数为正。因此，这种现象归因于雪崩击穿。在可见光（500 nm）照射下，pn结显示出光伏特性，如高响应度（Rph）和光增益（G），分别为11.88 A/W和67.10。在70.32 mW/cm 2的光输入强度下，观察到开路电压（VOC）和短路电流（ISC）的最大值分别为4.5 V和10 uA。本研究结果显示PtS_2/pyramids Si pn结可应用于许多光电子学领域，包括光电池、齐纳隧穿二极管、雪崩击穿二极管和光电探测器。
2021-10-11 cond-mat.mes-hall
Effect of self-consistent electric field on characteristics of graphene p-i-n tunneling transit-time diodes
我们开发了一个器件模型的p-i-n隧穿渡越时间二极管的基础上，单和多个石墨烯层结构在反向偏置电压工作。石墨烯隧穿渡越时间二极管（GTUNNETT）的模型考虑了电子和空穴的带间隧穿产生及其在器件i截面中的弹道输运的特征，以及与传播的电子和空穴的电荷相关联的自洽电场的影响。使用开发的模型，我们计算的直流电流-电压特性和小信号交流频率依赖导纳的GTUNNETT结构参数的函数，特别是，石墨烯层的数量和周围介质的介电常数。结果表明，在一定的频率范围内，导纳实部可以为负。如所揭示的，如果i截面略短于1微米，则该范围对应于太赫兹频率。由于自洽电场的影响，GTUNNETT导纳在其实部为负的范围内的行为对石墨烯层数与介电常数之间的关系相当敏感。结果表明，优化结构的GTUNNETT可用于高效率的太赫兹振荡器。
2012-08-07 cond-mat.mes-hall
Sensitivity of spin-torque diodes for frequency-tunable resonant microwave detection
我们计算的效率与磁性隧道结可以用来作为共振探测器的入射微波辐射通过自旋扭矩二极管效应。我们推导出的表达式是在良好的协议与我们测量的MgO基磁性隧道结与扩展（未图案化）的磁性钉扎层的灵敏度。然而，所测得的灵敏度降低到低于我们的估计为第二组的设备，其中钉扎层是一个图案化的合成反铁磁体（SAF）。我们认为，这种减少可能是由于一个不希望的耦合之间的磁性自由层和蚀刻SAF内的磁性层之一。我们的计算表明，优化的隧道结应实现超过10,000 mV/mW的共振检测灵敏度。
2009-05-12 cond-mat.mes-hall
Power and efficiency analysis of a realistic resonant tunneling diode thermoelectric
低维系统的状态密度的尖锐功能已被提出作为一种手段，以提高热电器件的效率。然而，提供可实现的最尖锐的状态密度的量子点系统遭受低功率输出，而体（3-D）热电器件在显示高功率输出的同时提供非常低的效率。在这里，我们分析了使用的共振隧穿二极管结构，结合了最好的两个方面，即，由于限制，有助于提高效率和大量的载流横模，提高总功率输出的有限带宽的态密度失真。我们表明，该设备可以实现高功率输出（$\sim 0.3$ MW $/m^2$）的效率为$\sim 40\%$的卡诺效率，由于这些横向动量态的贡献，在有限的带宽$kT/2$。然后，我们提供了一个详细的分析的物理电荷和热传输的见解寄生电流，降低效率。最后，共振隧穿二极管和具有可比带宽的量子点器件之间的比较揭示了类似的性能需要$\sim 10^{12}/cm^2$的超密集面量子点密度。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall
Coherent tunneling in an AlGaN/AlN/GaN heterojunction captured through an analogy with a MOS contact
由于其宽带隙，III-N材料可以表现出从半导体类到介电类的行为。通过金属/AlGaN/AlN/GAN二极管和MOS接触之间的类比，我们利用这种双重性质，并显示一个直接的路径来捕获氮化物系统的能带图。然后，我们应用透明度计算来描述一个III-N异质结二极管的正向导电制度，并证明它实现了隧道二极管，在其常规肖特基势垒二极管的名称相反。排除了热电子发射，相反，相干电子隧穿方案允许考虑在室温和更高温度下的传输。
2017-05-09 cond-mat.mes-hall
Intrinsic oscillations of spin current polarization in a paramagnetic resonant tunneling diode
用自洽Wigner-Poisson方法研究了顺磁共振隧穿二极管中自旋和时间相关的电子输运。基于计算的外磁场中的电流-电压特性，我们证明了在恒定偏压下，自旋上和自旋下的电流分量在两种不同的偏置电压下都呈现出太赫兹振荡。我们已经证明，自旋上（下）极化电流的振荡是由两个共振态之间的耦合引起的：一个位于发射区中产生的三角形量子阱中，第二个位于主量子阱中。我们还详细阐述了电流振荡的单电子模型，这证实了用Wigner-Poisson方法得到的结果。自旋电流振荡可以降低基于顺磁共振隧穿结构的自旋滤波器的有效性，并可用于设计能够在稳定偏置和恒定磁场下工作的自旋极化电流太赫兹振荡发生器。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall
Theory of digital magneto resistance in ferromagnetic resonant tunneling diodes
我们提出了一个由两个串联的共振隧穿二极管组成的铁磁自旋电子系统。一个二极管是双金属的，而另一个包括铁磁发射极和量子阱。使用自洽相干输运模型，我们表明，铁磁二极管的电流-电压特性可以强烈调制通过改变发射极和量子阱中的磁化的相对取向，分别。通过相对磁化角的连续变化，总电阻呈现离散跳变，实现数字磁阻。发射极的费米能级和相对磁化取向之间的相互作用允许在低电压下将铁磁二极管的电流电压特性从欧姆调整到负微分电阻状态。
2006-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Simulation of Optimum values of device parameters to attain Peak to Valley current Ratio (PVCR) in Resonant tunneling diodes (RTD)
根据RTD的有效质量和势垒高度，提出了实现最高PVCR的最佳阱宽、势垒宽度和间隔层宽度的关系。最佳的间隔层被发现是与相应的有限量子阱的束缚态的de-Broglie波长的一半。提出的最佳参数的关系可以用来设计RTD的基础上，任何两个适当的材料，以获得最高的PVCR。研究了掺杂浓度对PVCR和峰值电流的影响。作为案例研究，我们考虑了GaAs/Ga 0.7Al 0.3As和GAN/Ga 0.7Al 0.3N RTD。使用基于传输矩阵方法的隧穿系数获得的电流密度考虑到由于材料中的介电常数的变化而引起的阱和势垒区中的电场的变化。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall
Self-consistent Wigner distribution function study of gate-voltage controlled triple-barrier resonant tunnelling diode
用Wigner-Poisson问题的自洽数值方法研究了电子输运在三势垒共振隧穿二极管（TBRTD）中的输运。通过TBRTD的电子流可以由施加到势阱区之一的栅极电压控制。对于不同的栅极电压值，我们已经确定的电流-电压特性，势能分布，和电子密度分布。我们已经发现的峰谷比的增强（高达$\sim$ 10），在负微分电阻区域内的线性电流与偏置电压的行为的外观，和电流-电压特性的双稳态。自洽势能分布和电子密度分布的分析，使我们能够提供这些属性的物理解释。
2009-03-27 cond-mat.mes-hall
A multiband envelope function model for quantum transport in a tunneling diode
我们提出了一个简单的模型电子输运在半导体器件，表现出之间的导带和价带隧穿。该模型是在通常的布洛赫-瓦尼尔形式主义由k-展开，并制定了一组耦合方程的电子包络函数。它与文献中存在的其他模型的连接进行了讨论。作为一个应用，我们考虑的情况下，谐振带间调谐二极管，证明了该模型的能力，以重现预期的行为的电流作为一个功能的应用电压
2006-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear optical conductance from photon-assisted tunneling in a nanoantenna-coupled tunnel diode
超快光子辅助隧穿显示，导致大的非线性动态电流，可用于产生直流整流电流，以及从超表面耦合隧道二极管的高阶谐波响应。这种人工非线性介质可以在各种相容的抑制氧化物的纵向光学声子模式周围的红外中具有定制的共振，从而导致金属氧化物半导体隧道二极管中增强的电场限制。这为非线性现象的研究和设计提供了一条新的途径，将非线性敏感度的概念扩展到非线性电导和这些器件中的动态电流。
2019-11-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tunneling spin current and spin diode behavior in bilayer system
研究了自旋轨道耦合双层系统中的相干隧穿自旋流。基于类连续性方程，我们讨论了隧穿电流的定义，并表明不同层的波函数之间的重叠有助于隧穿电流。我们研究了在掺杂杂质的情况下，隧穿自旋电流对面内电场的线性响应。当各层杂质势强度不同时，隧穿自旋电导随栅电压的变化呈现不对称性。
2008-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Curie temperature bistability in ferromagnetic semiconductor resonant tunneling diodes
我们预测了具有稀释铁磁半导体量子阱的双势垒共振隧穿结构的居里温度-电压特性的双稳态。我们的结论是基于静电学和弹道量子输运的模拟结合平均场论描述的铁磁性在稀磁半导体。
2005-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental realization of single electron tunneling diode based on vertical graphene two-barrier junction
通常，石墨烯在其水平方向上用于设计新概念器件。在这里，我们报告了一个单电子隧穿二极管的基础上量子隧穿通过垂直石墨烯双势垒结。通过将扫描隧道显微镜（STM）尖端定位在沉积在石墨表面上的石墨烯纳米颗粒上方来形成结。由于双势垒结的不对称性，电子可以从针尖单向转移到石墨烯纳米管，但不能从石墨烯单向转移到针尖。这一结果为在垂直方向上设计新型石墨烯晶体管提供了有趣的机会。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scanning Tunneling Microscope Operating as a Spin-diode
我们从理论上研究了由一个铁磁扫描隧道显微镜（STM）针尖耦合到一个吸附原子（adatom）的系统中的自旋极化输运。电子可以直接从尖端隧穿到表面或通过吸附原子隧穿。由于针尖是铁磁性的，而主体表面（金属或半导体）是非磁性的，当吸附原子处于单占据状态时，我们得到了自旋二极管效应。当针尖靠近吸附原子时，这种效应导致直流偏压（V > 0）下的非极化电流和反向偏压（V < 0）下的极化电流。在非平衡Keldysh技术中，我们分析了针尖的横向位移和吸附原子内库仑相互作用对自旋二极管效应的影响。当针尖远离吸附原子时，自旋二极管效应消失，电流在V > 0和V < 0时都变得极化。我们还发现了吸附原子中上下自旋布居数的不平衡，这可以通过针尖位置和偏压来调节。最后，由于表面上的吸附物的存在下，我们观察到自旋分辨Friedel振荡的电流，这反映了振荡的子系统表面+吸附原子的计算LDOS。
2011-06-21 cond-mat.mes-hall
Perspectives on spintronic diodes
自旋二极管正在成为影响从物联网到人工智能等多个技术应用的颠覆性候选者。在这封信中，自旋电子二极管的最新成就的概述简要介绍，突出的重大突破，导致这些设备具有最大的灵敏度测量到目前为止的二极管。对于每一类自旋电子二极管（无源，有源，谐振，非谐振），我们指出了剩余的发展，以提高性能以及未来的方向。我们还致力于这个角度的最后一部分，结合二维材料和反铁磁体的多物理系统中开发自旋电子二极管的新思路。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall
Bias voltage controlled magnetization switch in ferromagnetic semiconductor resonant tunneling diodes
我们预测，居里温度的铁磁共振隧穿二极管会突然下降，约2倍，当下游的化学势低于量子阱共振能量。这个属性如下从基本量子输运理论的概念结合了平均场描述的稀磁半导体铁磁性。我们说明了这种效果，通过求解耦合非平衡格林函数，磁平均场，和静电泊松方程自洽预测的偏置电压和温度依赖的模型系统的磁化强度。
2004-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Simple View on Large-Signal Resonant-Tunneling-Diode Dynamics
本文提出一个基于相空间动力学轨迹的模型，用于精确描述大信号谐振隧穿二极管动力学，并证明其导纳可用通用构型但参数不同的简单RLRC等效电路表示。
2024-05-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Effect of current hysteresis on the spin polarization of current in a paramagnetic resonant tunneling diode
研究了基于Zn $_{1-x}$ Mn $_x$ Se/ZnBeSe异质结的顺磁共振隧穿二极管（RTD）中自旋相关的量子输运.本文采用Wigner-Poisson方法，假定两电流模型，计算了外磁场中自旋上升和自旋下降电子流的电流-电压特性、势能分布和电子密度分布。我们发现，-对于两个自旋极化电流-两种类型的电流滞后出现在电流-电压特性。第一类型的电流滞后发生在低于谐振电流峰值的偏置电压处，并且是由量子阱层中的电子的积累引起的。第二种类型的电流滞后出现在偏置电压以上的谐振电流峰值，是由在左接触区域中的准束缚态的创建和通过这个准束缚态的谐振隧穿引起的。这两种类型的电流滞后的物理解释进一步支持的分析计算的自洽电位分布和电子密度分布。基于这些结果，我们证明了在一定的偏置电压和磁场范围内，电流的自旋极化呈现出几乎完全自旋极化的平台行为。这一性质在自旋电子学中有很好的应用前景。
2011-03-02 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling diode with spin polarized injector
我们研究了II-VI族半导体共振隧穿二极管与稀磁半导体注入器耦合的电流-电压特性。由于外部磁场的作用，注入器中产生了巨大的塞曼分裂，这改变了器件的能带结构，强烈影响了输运性质。我们发现一个很大的增加，伴随着位移的共振峰振幅随着电场的增加到更高的电压。我们讨论了一个模型，该模型表明，这种效应是由三维入射分布，巨大的塞曼自旋分裂和宽共振线宽的组合。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-excited current oscillations in a resonant tunneling diode described by a model based on the Caldeira-Leggett Hamiltonian
在非微扰和非马尔可夫处理的基础上，研究了双势垒隧穿过程的量子耗散动力学。我们采用了一个Caldeira-Leggett哈密顿与自洽计算的有效电位，占电子分布。有了这个哈密顿量，我们使用减少的维格纳空间表示的运动方程的层次研究非马尔可夫和非微扰的热效应在有限温度下，在一个严格的方式。本文研究了由掺杂GaAs组成的共振隧穿二极管在不同接触区宽度下电流随时间的变化和电流-电压关系。在负微分电阻（NDR）区域观察到滞后和单双平台状行为。当系统-电解液耦合较强时，电流振荡在NDR区随时间衰减，而当系统-电解液耦合较弱时，在NDR区平台区的某些部分存在自激高频电流振荡。我们发现，在振荡的情况下，有效电位具有盆状的形式在发射极侧（发射极盆）和电流振荡的结果从发射极盆和量子阱之间的隧道在障碍。我们发现两种不同类型的电流振荡，大和小的振荡幅度，分别。这两种类型的振荡在维格纳空间中表现不同，其中一种表现出类似龙卷风的运动，另一种表现出类似双活塞发动机的运动。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall
A quantum coherent approach to transport and noise in double barrier resonant diodes: shot noise a way to distinguish coherent from sequential tunneling
本文采用包含长程库仑作用的量子方法研究了双势垒谐振二极管的电流电压特性和散粒噪声散粒噪声。理论适用于低施加电压的区域，直到电流峰值的区域，并考虑从零到室温的宽温度范围。的电流-电压特性的形状被很好地再现，我们确认，即使在库仑相互作用的存在下，散粒噪声可以被抑制的Fano因子远低于0.5的值。该特征是相干隧穿的特征，因为标准顺序隧穿通常预测Fano因子等于或大于值0.5。这种巨大的抑制是泡利原理以及长程库仑相互作用的结果。该理论概括了以前的研究结果，并与实验进行了比较。
2003-12-11 cond-mat.mes-hall
Spin dependent electron transport through a magnetic resonant tunneling diode
纳米结构中的电子输运性质可以例如通过使用半经典维格纳形式体系或量子力学格林函数形式体系来建模。我们比较了磁共振隧穿二极管的情况下，这些方法的性能和结果。我们在自洽自旋密度泛函理论中实现了这两种方法。我们的数值实现的维格纳形式主义是基于有限差分格式，而格林函数形式主义的有限元方法。作为一个具体的应用程序，我们认为Slobodskyy等研究的设备。[Phys. Rev. Lett. 90，246601（2003）]，并分析其实验结果。维格纳函数和格林函数形式主义给出了类似的电子密度和电位，但令人惊讶的是，前一种方法需要更多的计算机资源，以获得数值准确的结果电流。这两种形式都可以成功地用于模拟磁共振隧穿二极管结构。
2004-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of asymmetric and negative differential magnon tunneling under temperature bias: Towards a spin Seebeck diode and transistor
本文研究了温度偏压驱动的非对称负微分磁振子隧穿的非平衡输运。我们证明了磁振子隧穿结中磁振子谱温度依赖性的多体磁振子相互作用是磁振子隧穿结中出现整流和负微分自旋塞贝克效应的关键因素。当磁振子结具有依赖于温度的态密度时，反转温度偏置能够给出不对称的自旋电流，并且增加温度偏置可以给出不利地减小的磁振子自旋电流。我们发现，这些性质是相关的自旋塞贝克二极管和晶体管，这可能会在控制信息和能量的磁振子和自旋热电子学中发挥重要作用。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simple model for frequency response of a resonant tunneling diode caused by potential change of quantum well due to electron charge
本文提出一个基于隧穿导纳和电容的简单模型，用于分析电子电荷引起的量子阱势能变化对共振隧穿二极管负微分电导频率依赖性的影响，结果与Feiginov分析一致，并指出需纳入隧穿时间以实现全面分析。
2023-05-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Fighting Broken Symmetry with Doping: Toward Polar Resonant Tunneling Diodes with Symmetric Characteristics
氮化物半导体中共振隧穿输运的最新证明导致了利用这种量子输运机制用于实际应用的巨大努力。然而，在极性半导体中，固定极化电荷和移动自由载流子之间的相互作用导致不对称的输运特性。在这里，我们调查的可能性，使用简并掺杂接触层屏蔽内置的极化场和恢复对称的谐振注入。由于高掺杂浓度，GAN/AlN共振隧穿二极管（RTD）在两种偏置极性下均观察到负微分电导。此外，我们的分析模型揭示了通过均匀掺杂实现的最小共振隧穿电压的下限，由于掺杂剂的溶解度限制。电荷存储动态阻抗测量也进行了研究，表明在接近平衡的条件下，极性RTD的行为有效地作为平行板电容器。这些机制是完全再现我们的分析模型，提供了一个理论框架，在极性共振隧穿器件的设计和分析。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Resonant Tunneling Diodes Strongly Coupled to the Cavity Field
我们展示了嵌入在双金属腔中的谐振调谐二极管，与腔场强耦合，同时保持其电子特性。我们测量的极化激元色散，并找到一个相对真空拉比分裂为16%，这明确符合强耦合制度。此外，我们表明，电子输运有一个显着的影响，通过调制耦合强度的极化激元。电子输运和极化激子物理在我们的器件中的融合开辟了腔量子电动力学和集成光子学的新方面。
2020-04-08 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Resonant current-in-plane spin-torque diode effect in magnet$-$normal metal bilayers
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
研究通过磁电电路方法揭示了在磁铁-正常金属双层中，共振频率下平面电流自旋扭矩二极管效应的机制及应用
2025-10-08 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic resonant tunneling diodes as spin polarimeters and polarizers
提出了一种基于自旋相关共振隧穿测量磁性材料自旋极化度的方法。我们考虑的器件是一个弹道双势垒谐振结构，由嵌入在两个绝缘势垒之间的铁磁层组成。一个简单的程序，基于详细分析的微分电导，可以准确地确定铁磁体的极化。这种系统的自旋过滤字符进一步解决。我们表明，在适当的条件下，可以实现100%的自旋选择性。这种方法被认为是非常适合于稀磁半导体异质结构的调查。
2002-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Heat diodes made of quantum dots embedded in nanowires connected to metallic electrodes
将量子点阵列（QDA）嵌入到连接到金属电极的非均匀纳米线中，显示出电子热整流效应，这归因于温度偏置引起的热电压和具有破缺的空间反转对称性的QDA。量子点的阶梯能级可以被控制为分别在正向和反向温度偏压下电子的共振和非共振输运。以双量子点为例，阐明了电子库仑相互作用对热二极管整流效率的影响。我们发现，要实现高效率的高温电子热二极管，减少声子热流是很重要的。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall
Polarization-induced Zener Tunnel Diodes in GaN/InGaN/GaN Heterojunctions
通过在氮极性GAN pn结中插入InGaN薄层，研究了极化诱导齐纳隧道结。反向偏置带间齐纳隧穿电流被发现是弱的温度依赖性，而不是强烈的温度依赖性的正向偏压电流。这表明隧穿是主要的反向偏置电流传输机制。InGaN层中的铟成分被系统地改变以证明带间隧穿电流的增加。将实验测得的隧穿电流与模型进行比较，有助于确定将这种结潜在地用于氮化物基极化诱导隧穿场效应晶体管的具体挑战。
2015-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant Tunneling through S- and U-shaped Graphene Nanoribbons
我们从理论上研究了通过S形和U形纳米结构石墨烯纳米带的共振隧穿。在中间区域发现了丰富的共振隧穿峰结构，这些峰从不同的准束缚态发出。隧道电流可以通过改变费米能量来打开和关闭。共振隧穿的可调谐性通过改变左引线和/或右引线的宽度来实现，并且不使用任何外部栅极。
2009-11-04 cond-mat.mes-hall
Voltage-Controlled Spin Selection in a Magnetic Resonant Tunnelling Diode
我们制作了基于（Zn，Mn，Be）Se材料体系的所有Ⅱ-Ⅵ族半导体共振隧穿二极管，并研究了它们的电流-电压特性。当受到外部磁场时，量子阱中能级的自旋分裂导致透射共振分裂成两个单独的峰。这被解释为通过自旋极化能级的隧穿传输的证据，并且可能是朝向电压控制的自旋过滤器的第一步。
2003-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sequential resonant tunneling in quantum cascade lasers
考虑到明确的弹性散射的二维子带之间的顺序共振隧穿输运模型进行了研究。它是比较量子级联激光器的共振隧穿过程中进行的运输测量是已知的占主导地位。在很大的电流，温度和器件结构范围内，实验和理论之间的良好协议。
2008-10-01 cond-mat.mes-hall
Low frequency non-resonant rectification in spin-diodes
自旋二极管通常本质上是谐振的（GHz频率），并且可通过磁场和偏置电流进行调谐，其性能在灵敏度和最小可检测功率方面优于半导体对应物，即肖特基二极管。近来，已经提出了以低频检测（MHz频率）为特征的自旋二极管。在这里，我们展示了一种策略来设计低频检测器的基础上的磁性隧道结具有界面垂直各向异性的退磁场面外分量的相同顺序。微磁计算表明，要达到这种检测制度的阈值输入功率必须克服和振荡磁阻信号和输入射频电流之间的相移起着关键作用，在确定整流电压的值。
2020-04-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Resonant tunneling through double-barrier structures on graphene
在紧束缚近似下研究了石墨烯双势垒结构的量子共振隧穿行为。对于能量接近狄拉克点的准粒子，我们证明了克莱因隧穿和共振隧穿。克莱因隧穿消失的势垒的高度增加到300 meV以上。狄拉克输运性质不断地向薛定谔输运性质转变。结果表明，在适当的边界条件下，共振隧穿峰近似于石墨烯纳米带的本征能级。给出了锯齿形和扶手椅形边缘障碍物之间的比较。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent resonant tunneling through double magnetic barriers in suspended graphene
从理论上研究了应变诱导赝磁场对悬浮石墨烯中狄拉克费米子输运几率和弹道电导的影响。我们表明，通过双磁势垒的共振隧穿可以在悬浮区的应变调谐。谷分辨透射峰由于共振隧穿的尖锐性而明显可区分。在特定的应变下，占据一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿被完全抑制，而占据另一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿存在。谷过滤效应有望通过应变工程来测量。所提出的系统可以用来制作一个大的谷偏振几乎100%的石墨烯谷滤波器。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunneling in asymmetric resonant tunneling structures
基于介质连续模型，计算了一般双势垒共振隧穿结构（DBRTS）的声子辅助隧穿电流，包括对称和反对称双势垒共振隧穿结构。结果表明，四种高频界面声子模（特别是在发射极势垒两侧界面处的声子模）主导了PAT过程，使DBRTS的谷电流增大，PVR减小.我们发现，一个不对称的结构可以导致性能的改善。
1998-10-28 cond-mat.mes-hall
Acoustic Phonon-Assisted Resonant Tunneling via Single Impurities
我们进行的调查，共振隧穿通过杂质嵌入在一个单一的GaAs/AlGaAs异质结的AlAs势垒。在30 mK下测量的$I(V)$特性中，分辨出了单个施主的贡献，并看到了隧穿过程中声子辅助的指纹。后者证实了详细分析的隧穿率和建模的共振隧穿电流的贡献。此外，观察到的DOS（LDOS）和费米边缘奇异的局部结构的波动。
2004-02-26 cond-mat.mes-hall
Electrically modulated light-emitting diodes driven by resonant and antiresonant tunneling between Cr$_2$Ge$_2$Te$_6$ electrodes
University of Warsaw（华沙大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Leipzig University（莱比锡大学）；National Institute for Materials Science（日本材料科学研究所）
本文提出利用Cr₂Ge₂Te₆电极与单层WSe₂的隧穿结实现电调制发光二极管，通过调控隧穿偏压实现室温下发光强度的调制。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature observation of electron resonant tunneling through InAs/AlAs quantum dots
采用分子束外延技术制备了自组装InAs/AlAs量子点共振隧穿二极管。共振隧穿电流叠加在热电流上，它们构成了器件中总的电子输运。电流-电压特性中的台阶和电容-电压特性中的峰值被解释为在77 K或300 K下经由量子点的电子共振隧穿，并且这是第一次在室温下在III-V族量子点材料中观察到共振隧穿。曲线中的滞后环归因于量子点的热电子注入/发射过程，这表明伴随的充电/放电效应。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling through zero-dimensional impurity states: Effects of a finite temperature
我们进行了非对称垂直双势垒隧穿结构中单个杂质的温度相关隧穿实验。特别是在充电方向，我们观察到在零磁场的共振隧穿电流通过杂质的起始电压的一个明确的转变。当施加磁场时，位移开始消失。实验观察解释的共振隧穿通过自旋简并杂质水平。
2000-09-22 cond-mat.mes-hall
Electric field switching in a resonant tunneling diode electroabsorption modulator
分析了谐振隧穿二极管（RTD）产生电场开关的基本机理，并将理论与实验结果进行了比较，两者的一致性在12%以内。电吸收调制器（EAM）设备的潜力，这种效果的光波导配置进行了探讨。结果表明，RTD-EAM可以提供显着的吸收系数的变化，通过Franz-Keldysh效应，在适当的光通信波长约1550 nm，并可以实现高达28 dB的光调制在200 μ m的有效长度的设备。与传统的反向偏置PN结EAM相比，RTD-EAM的优点在于RTD-EAM实质上具有集成的电子放大器，因此需要相当少的开关功率。
2005-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
