半导体低维量子结构中的电子共振隧穿及隧穿过程的共振态寿命一直是人们非常关注的问题,这是因为它不仅是一个重要的基础物理问题,而且有着潜在的应用前景,为设计和实现更理想的量子器件提供物理模型和理论依据。本论文较为系统的研究了具有重要理论研究价值和应用前景的球型量子点结构中的共振隧穿现象和共振态寿命。本论文的主要工作分为以下几部分:(1)在GaAs/InAs材料组成的球型量子点结构中,研究了共振隧穿问题。在有效质量近似和绝热近似的框架下,研究了球型量子点结构的束缚能级的特点,同时应用传递矩阵方法计算了电子在球型量子点结构中的隧穿几率。结果表明:同一球型量子点中有效势垒宽度(把球型量子点中能级等效成台阶形势垒时每个势垒的宽度)的改变并不影响共振峰出现的位置,随有效势垒宽度的增大共振峰加宽,峰谷比减小。小尺寸的球型量子点要在较高能量处发生共振隧穿。这些都是奇特量子尺寸效应在球型量子点中的具体体现。(2)利用波包在球型量子点结构中随时间演变规律计算了其中的共振态寿命,并且利用共振能级宽度和寿命的不确定关系对共振态寿命进行了计算,两种计算得到的结论非常吻合。这样使共振态寿命的计算过程变得简便了许多。因为共振态寿命最终限制高速集成隧穿器件的操作速度,所以研究球型量子点结构中的共振态寿命,对设计更加优化的高速共振隧穿器件非常有意义。