从理论上研究了一个上臂与下臂各嵌有一个量子点的三终端三臂量子环中的自旋极化的电子输运性质.考虑了两个量子点中的库仑互作用并假设在某一个环臂中存在Rashba自旋轨道耦合作用.利用非平衡态格林函数方法，发现不需要借助任何磁场与磁性物质Rashba自旋轨道耦合作用导致的量子干涉效应就可以从器件中驱动出一个自旋流.适当调节外加偏压、Rashba自旋轨道耦合作用强度以及量子点能级等系统参数时器件中甚至还可以产生完全自旋极化电流或纯自旋流.另外，还讨论了系统参数对自旋流大小、符号、自旋极化度以及峰值的影响.

低维纳米结构的引入对中间带太阳电池的发展提供了潜在的应用价值，是第三代光伏发电最热门的研究领域之一。通过分析量子点中间带太阳电池的机理，介绍了其常用的制备方法和性能表征。着重评述了典型的III-V族化合物和硅基结构量子点中间带太阳电池近年来的研究进展，分析了研究者对改进电池采取的各种方法。简要概述了一种新型的变形量子点量子环结构的研究，这种新型的纳米结构最显著的特征在于无应力，是解决量子点应力积累的有效手段。指出量子点电池研究中需要着重注意的问题。

定量讨论了可控外加均匀电场对量子环上负电荷激子的能-光谱及其AB振荡的影响. 文中计算光谱的结果与实验值符合很好. 负电荷激子是三个带电粒子的体系, 构成本征函数的基矢数以及哈密顿矩阵元都极大, 数值计算艰浩. 文中提出如何选定基矢组Γ(Ｋｍｉｎ, Ｋｍａｘ)以减少基矢数及保证因基矢组的选择所引起的误差极小的方法. 为验证基矢组Γ(Ｋｍｉｎ, Ｋｍａｘ)的可靠性, 还提出了对构成波函数中基矢Ｋ的比重Ｄ(Ｋ)的分析方法. 并对哈密顿矩阵元〈Ｈ〉中的动能项〈Ｔ〉、 库仑作用项〈Ｖ〉、 外加电场作用项〈Ｅ〉与环半径Ｒ的关系进行了讨论.

由于量子环特殊的结构,我们尝试过不少方法,发现一般传统方法很难求解薛定谔方程,故很难求出它的波函数和能级。国内外很多学者从事这方面的研究,但发表的文献非常少。有必要寻找一些新的方法从事这方面的研究工作,本文中采用了B样条函数近似拟合波函数的方法,计算了一个在谐振子束缚势和磁场作用下含有杂质的二维量子环中的电子能级。研究了电子能级随磁场强度、束缚势的变化关系以及电子能级与量子环半径的关系。我们发现电子能级随磁场强度、束缚势强度的增强而增强;每一个能级都有一个最小值在特定的量子环半径上,并且随着能级的增加,最小值的位置向半径大的方向偏移。

在有效质量近似下,利用微扰法研究了InAs量子环内类氢杂质基态及低激发态的能级分布。受限势采用抛物形势,在二维平面极坐标下,用薛定谔方程的精确解析解进行计算。数值计算结果显示,电子能级敏感地依赖于量子环半径,能级存在极小值,这是由于限制势采用抛物势的结果。如果减小环的半径,可以增加能级间距。第一激发态类氢杂质能级的简并没有消除,n≥2时简并的能级发生分裂并且间距随半径的增大而增大。电子能级间距还敏感地依赖于角频率并随角频率的增大而增大。第一激发态的简并没有消除,第二激发态的简并被部分地消除。在计算InAs量子环中类氢杂质的基态和低激发态的能级时,角频率改变的影响也是很深刻的。文章结果对研究量子环的光跃迁及光谱结构有重要指导意义。