半导体器件泵浦特性分析的方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种半导体器件泵浦特性分析的方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：对待测试半导体器件作泵浦调控，获取泵浦调控参数；构建半导体自旋轨道耦合泵浦模型，判断待测试半导体器件的自旋

【技术实现步骤摘要】
半导体器件泵浦特性分析的方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及半导体材料
，尤其涉及一种半导体器件泵浦特性分析的方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在新型半导体材料的量子物理研究和器件开发中，谐振现象一直是人们关注的焦点。近年来，半导体材料作为一种新的拓扑金属相，其材料形成机制和工作原理引起人们浓厚的研究兴趣，在半导体材料的电学研究中，其输运特性是该材料作为量子器件研发而被特别关注的重要物性之一，其中，较为基础的材料特性研究包括对半导体材料的量子泵浦特性分析研究。目前的研究方法仅针对基本的实验现象进行研究，并未有完善的理论支撑，同时也未有进行数据模拟的步骤，未能完成对于半导体材料制成的量子器件的量子泵浦输运特性进行深入研究。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种半导体器件泵浦特性分析的方法、装置、设备及存储介质，对半导体材料器件的量子泵浦输运特性进行分析，可丰富半导体材料器件的调制内容和手段，对半导体材料器件的实践制作和特性分析具有较大的参考意义。
[0004]本专利技术提供了一种半导体器件泵浦特性分析的方法，所述方法包括：
[0005]对待测试半导体器件作泵浦调控，并对泵浦调控过程进行监控，获取泵浦调控过程中的泵浦调控参数；
[0006]构建半导体自旋轨道耦合泵浦模型，基于所述半导体自旋轨道耦合泵浦模型对获取的泵浦调控参数进行分析，判断待测试半导体器件的自旋
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电流转换过程是否符合预设情况；
[0007]计算待测试半导体器件各区域的波函数，并联立预设边界条件求解待测试半导体器件的定态参数；
[0008]基于定态参数和势垒参数模拟待测试半导体器件的非绝热近似过程，获取待测试半导体器件的量子泵浦输运特性；
[0009]对获取的待测试半导体器件的量子泵浦输运特性进行数值模拟，并绘制用于描述待测试半导体器件的量子泵浦输运特性的物理图像。
[0010]进一步的，所述对待测试半导体器件作泵浦调控，并对泵浦调控过程进行监控，获取泵浦调控过程中的泵浦调控参数包括：
[0011]对组成待测试半导体器件的材料成分进行分析，获取待测试半导体器件的材料成分分析结果；
[0012]基于所述待测试半导体器件的材料成分分析结果分析待测试半导体器件中半导体材料和金属材料形成的单界面；
[0013]在半导体材料和金属材料形成的单界面上进行泵浦调控，并对泵浦调控过程中的泵浦调控参数进行采集。
[0014]进一步的，所述构建半导体自旋轨道耦合泵浦模型包括：
[0015]基于量子泵浦调制原理构建半导体自旋轨道耦合泵浦模型，所述半导体自旋轨道耦合泵浦模型包括三个区域，所述三个区域包括泵浦区、左侧引线区、右侧引线区，所述泵浦区中设置有拉什巴
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德雷斯尔豪斯自旋轨道和垂直方向的磁场，所述左侧引线区位于所述泵浦区的左侧，所述右侧引线区位于所述泵浦区的右侧，所述左侧引线区和所述泵浦区之间的界面设置有左侧驱动电位，所述右侧引线区和所述泵浦区之间的界面设置有右侧驱动电位。
[0016]进一步的，所述基于所述半导体自旋轨道耦合泵浦模型对获取的泵浦调控参数进行分析，判断待测试半导体器件的自旋
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电流转换过程是否符合预设情况包括：
[0017]将获取到泵浦调控参数输入到所述半导体自旋轨道耦合泵浦模型中进行模拟输运，并收集模拟输运过程中待测试半导体器件的自旋
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电流转换过程的转换效率是否达到预设阈值，判断该泵浦调控参数下的半导体自旋轨道耦合泵浦模型是否实现理想的自旋
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电流转换过程。
[0018]进一步的，所述计算待测试半导体器件各区域的波函数，并联立预设边界条件求解待测试半导体器件的定态参数包括：
[0019]选择待测试半导体器件的电子动力学方向，计算待测试半导体器件各区域的哈密顿量；
[0020]基于待测试半导体器件各区域的哈密顿量计算对应区域的动量和波矢量；
[0021]基于对应区域的动量和波矢量计算各个区域的本征波函数。
[0022]进一步的，所述基于定态参数和势垒参数模拟待测试半导体器件的非绝热近似过程，获取待测试半导体器件的量子泵浦输运特性包括：
[0023]基于定态参数和势垒参数对待测试半导体器件的非绝热近似过程进行缓慢变化模拟，分析在非绝热近似过程中待测试半导体器件在量子泵浦作用下形变所致的自旋输运变化控制，获取待测试半导体器件的量子泵浦输运特性，并考察能否通过系列形变操作控制待测试半导体器件的自旋输运过程。
[0024]进一步的，所述对获取的待测试半导体器件的量子泵浦输运特性进行数值模拟，并绘制用于描述待测试半导体器件的量子泵浦输运特性的物理图像包括：
[0025]基于散射矩阵法和光子协助散射法对获取的待测试半导体器件的量子泵浦输运特性进行数值模拟，将数值模拟结果与赝量子泵浦输运特性进行类比，结合数值模拟结果对待测试半导体器件的量子泵浦输运特性进行具体分析，绘制用于描述待测试半导体器件的量子泵浦输运特性的物理图像。
[0026]本专利技术还提供了一种半导体器件泵浦特性分析的装置，所述装置包括：
[0027]泵浦调控模块，所述泵浦调控模块用于对待测试半导体器件作泵浦调控，并对泵浦调控过程进行监控，获取泵浦调控过程中的泵浦调控参数；
[0028]模型构建模块，所述模型构建模块用于构建半导体自旋轨道耦合泵浦模型，基于所述半导体自旋轨道耦合泵浦模型对获取的泵浦调控参数进行分析，判断待测试半导体器件的自旋
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电流转换过程是否符合预设情况；
[0029]波函数计算模块，所述波函数计算模块用于计算待测试半导体器件各区域的波函数，并联立预设边界条件求解待测试半导体器件的定态参数；
[0030]泵浦输运特性分析模块，所述泵浦输运特性分析模块用于基于定态参数和势垒参数模拟待测试半导体器件的非绝热近似过程，获取待测试半导体器件的量子泵浦输运特性；
[0031]数值模拟模块，所述数值模拟模块用于对获取的待测试半导体器件的量子泵浦输运特性进行数值模拟，并绘制用于描述待测试半导体器件的量子泵浦输运特性的物理图像。
[0032]本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可被处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序用于实现上述的半导体器件泵浦特性分析的方法。
[0033]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的半导体器件泵浦特性分析的方法。
[0034]本专利技术通过对待测试半导体器件作泵浦调控，可获取泵浦调控过程中的泵浦调控参数，作为半导体自旋轨道耦合泵浦模型的分析基础，判断待测试半导体器件的自旋
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电流转换过程是否合理，进而分析待测试半导体器件的泵浦调控特点和规律，可对待测试半导体器件的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件泵浦特性分析的方法，其特征在于，所述方法包括：对待测试半导体器件作泵浦调控，并对泵浦调控过程进行监控，获取泵浦调控过程中的泵浦调控参数；构建半导体自旋轨道耦合泵浦模型，基于所述半导体自旋轨道耦合泵浦模型对获取的泵浦调控参数进行分析，判断待测试半导体器件的自旋
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电流转换过程是否符合预设情况；计算待测试半导体器件各区域的波函数，并联立预设边界条件求解待测试半导体器件的定态参数和势垒参数；基于定态参数和势垒参数模拟待测试半导体器件的非绝热近似过程，获取待测试半导体器件的量子泵浦输运特性；对获取的待测试半导体器件的量子泵浦输运特性进行数值模拟，并绘制用于描述待测试半导体器件的量子泵浦输运特性的物理图像。2.如权利要求1所述的半导体器件泵浦特性分析的方法，其特征在于，所述对待测试半导体器件作泵浦调控，并对泵浦调控过程进行监控，获取泵浦调控过程中的泵浦调控参数包括：对组成待测试半导体器件的材料成分进行分析，获取待测试半导体器件的材料成分分析结果；基于所述待测试半导体器件的材料成分分析结果分析待测试半导体器件中半导体材料和金属材料形成的单界面；在半导体材料和金属材料形成的单界面上进行泵浦调控，并对泵浦调控过程中的泵浦调控参数进行采集。3.如权利要求1所述的半导体器件泵浦特性分析的方法，其特征在于，所述构建半导体自旋轨道耦合泵浦模型包括：基于量子泵浦调制原理构建半导体自旋轨道耦合泵浦模型，所述半导体自旋轨道耦合泵浦模型包括三个区域，所述三个区域包括泵浦区、左侧引线区、右侧引线区，所述泵浦区中设置有拉什巴
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德雷斯尔豪斯自旋轨道和垂直方向的磁场，所述左侧引线区位于所述泵浦区的左侧，所述右侧引线区位于所述泵浦区的右侧，所述左侧引线区和所述泵浦区之间的界面设置有左侧驱动电位，所述右侧引线区和所述泵浦区之间的界面设置有右侧驱动电位。4.如权利要求3所述的半导体器件泵浦特性分析的方法，其特征在于，所述基于所述半导体自旋轨道耦合泵浦模型对获取的泵浦调控参数进行分析，判断待测试半导体器件的自旋
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电流转换过程是否符合预设情况包括：将获取到泵浦调控参数输入到所述半导体自旋轨道耦合泵浦模型中进行模拟输运，并收集模拟输运过程中待测试半导体器件的自旋
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电流转换过程的转换效率是否达到预设阈值，判断该泵浦调控参数下的半导体自旋轨道耦合泵浦模型是否实现理想的自旋
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电流转换过程。5.如权利要求1所述的半导体器件泵浦特性分析的方法，其特征在于，所述计算待测试半导体器件各区域的波函数，并联立预设边界条件求解待测试半导体器件的定态参数和势垒参数包括：选择待测试半导体器件的电子动力学方向，计算待测试半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖运昌，姜文洁，周志刚，
申请(专利权)人：湖南文理学院，
类型：发明
国别省市：