可激发半导体超晶格中的相干共振与随机共振

集体电子输运使得弱耦合半导体超晶格在直流偏压下成为一个具有 $2N+2$ 个自由度的可激发系统：即 $N$ 个超晶格周期处的电子密度与电场，加上总电流与注入极处的电场。足够幅度的外部噪声会在无噪声时静止的态中诱导出规则的电流自振荡（相干共振）。数值模拟表明，这些振荡源于当电流低于临界值时在发射极处形成的电荷偶极波的不断成核与运动。在临界电流处，阱间隧穿电流与接触负载线相交。我们通过实验与数值模拟确定了该器件相关的相干共振临界电流。我们还通过数值模拟描述了当振荡模式锁定到微弱交流外部电压信号时，相干共振如何触发随机共振。我们的结果与实验观测一致。