分立能级结构对单电子输运性质影响的研究

极小尺寸的金属、半导体量子点和单分子是室温条件下工作的量子电子学器件的核心部分。由于量子限域效应，它们的分立能级间距可以达到与充电能相比拟的大小，因而影响到电子的输运过程。单电子隧穿谱(SETS)是最近十来年才发展起来，成为凝聚态物理中研究单个纳米量子点能级结构的重要方法。我们利用扫描隧道显微术和制备纳米电极，通过单电子隧穿谱(SETS)方法，研究极小尺寸的金属、半导体和单分子的分立能级结构对单电子输运过程的影响；结合理论分析，研究并比较不同能级结构在单电子隧穿谱中的特征；通过光照射条件下的测量，研究激发态能级及电子驰豫过程对单电子输运的影响，分析平衡态和非平衡态隧穿过程中分立能级的作用；外加磁场条件下，分立的自旋轨道能级对单电子输运过程的影响。认识并理解分立能级对单电子输运过程的影响，将有助于人们对室温量子电子学器件的研究。