خواص الکترونیکی نیم رساناها مبنای توسعه ی شگفت انگیزی در ایجاد قطعات مینیاتوری در حدود ابعاد کوانتومی یا ابعاد نانو متر شده است . اساسی ترین تفاوت در خاصیت نیم رساناها به نوار گاف در ساختار نواری آنها مربوط می شود . فصل یک این پایان نامه مختصری از این خواص را بیان می کند . پیشرفت تکنولوژی ساخت قطعات ، امکان ایجاد لایه های نازک ماده ای روی ماده دیگر را فراهم نموده است . ساختارهای ترکیبی قطعات نیم رسانا و محاسبه ضریب عبور الکترون ها از این ساختارها موضوع فصل دوّم می باشد . فصل سوّم نیز شرح کوتاهی برای چند نمونه از این قطعات ارائه می دهد . عبور الکترون از این ساختارها که به پدیده تونل زنی کوانتومی معروف است ، ایجاب می کند که الکترون ها رفتار موج گونه داشته باشند . فیزیک نیمه کلاسیک از توجیه این رفتار عاجز است و می باید از دید کوانتومی به این مسئله نگاه کرد که در ابتدای فصل چهارم بطور مختصر توضیح داده می شود . در ادامه این فصل تونل زنی تشدیدی از ساختارهای سد دو گانه و ویژگی های جریان – ولتاژ این ساختارها در ایجاد مقاومت دیفرانسیل منفی مورد بحث قرار می گیرد . در پایان این فصل خلاصه ای از مکانیزم تونل زنی در نیم رساناها بیان می شود . فصل پنجم نیز یک مدل ساده میکروسکپی از تونل زنی تشدیدی سد دو گانه در یک سیستم کوانتومی ارائه می دهد . حالت های تشدیدی در ساختارهای سد دو گانه ، یعنی حالت هایی که ضریب عبور الکترون از این ساختارها نزدیک به یک و یا حتّی یک است ، مورد توجه می باشد . مطالعه نظری بر روی انرژی های حالت های تشدیدی در این ساختارها با توجه به ساده سازی های ارائه شده هنگامی که پهنای چاه نوسان می کند و مقایسه آنها با انرژی های حالت تشدید این ساختارها در حالت استاتیک نیز موضوع فصل پایانی می باشد.

چکیده ندارد.

در این رساله اثر ناکامی القا شده توسط میدان مغناطیسی در خواص ابررسانندگی آرایه دوبعدی شبه تناوبی از اتصالات جوزفسون بررسی می شود.