量子点自旋电子器件的探索与设计

由于其优良的光学性质和生长可控性，半导体自组织量子点被广泛地认为是实现光量子和自旋电子器件极有前途的侯选者之一。在本项目中，我们将探索基于半导体量子点的自旋电子器件的原理并着重研究其中的几个关键物理过程。鉴于大多数针对以半导体量子点为载体的自旋电子器件的提议都是基于过分简化的物理模型，我们将重点研究这些简化模型和实际器件参数之间的差异对器件期望性能的影响。具体地，我们将探索如何在量子点中实现有效的自旋注入和以自旋、圆偏振辐射相互转换为主要机制的自旋探测。我们也将研究如何通过对量子点结构大小，几何形状和化学组分构成的改变来达到对其中电子自旋特性和量子点圆形二色性的调控。与此同时，我们将完善一套针对半导体量子点自旋电子器件的模拟程序和设计工具。我们期望本项研究能够指出适用于量子点自旋电子器件合适的物理模型，阐明相关的物理机制,并给出正确的设计原则和实用的设计工具。