由于三维的限制作用,半导体量子点具有类似原子的分立能级,作为固态的量子体系,其在量子信息科学和光电器件方面有重要的应用。我们制备了嵌有自组织InAs/GaAs量子点的n-i-Schottky器件,并利用低温微区单量子点荧光谱和光电流谱方法研究了量子点在外场调制下的激子态和隧穿等性质。主要研究内容和结果如下:1.利用低温微区共聚焦系统,系统研究了Faraday和Voigt构型磁场下的单个InAs/GaAs量子点的光谱和光电流特性。通过量子限制Stark效应扫描中性激子能量的方法实现了与能量固定的窄带激光器的共振,从而观测到了光电流信号。除了传统的抗磁和塞曼分裂现象以外,我们在水平磁场下(Voigt构型)观测到了由于亮态和暗态耦合而导致的暗态的光学跃迁现象。由于使用的是窄带的连续激光器,因此光电流信号具有很高的分辨率,尤其是对器件结构优化的量子点。暗激子具有很长的相干时间,因此是一种很有前景的量子自旋比特。这个结果证明了量子点光电流谱是一种有效的探测量子点中暗激子态的手段。2.我们利用单量子点光电流谱方法研究了Faraday构型磁场对量子点中载流子隧穿的调节作用。由于磁场对空穴波函数的调控,在9 T的竖直磁场下观测到了空穴隧穿时间接近60%的增加。对于削尖金字塔形状的量子点,零磁场下空穴波函数分布在量子点底部并扩散到侧向边缘。量子点侧向边缘部分的势垒高度较低,因此空穴隧穿较快。在Faraday构型下,磁场使空穴波函数收缩到量子点中部,这减弱了侧向边缘处的隧穿并增加了平均隧穿时间。这种调节机制对电子的隧穿也适用,但是调节效果要弱一些。由于电子的限制势更均匀,电子波函数更局域在量子点中部,因此磁场下相对较弱的波函数收缩并不会显著地降低电子的隧穿速率。3.在单电荷水平理解载流子激发和输运过程在基于量子点的太阳能电池和光电探测器的研究中有重要意义。我们利用双色共振高分辨光电流谱方法研究了InAs/GaAs量子点中的带正电激子(X~+)的巨大的光电流增强现象。X~+中两个空穴间的Coulomb排斥作用会加速单个空穴的隧穿速率,而留下的另一个空穴可以作为初态被再次激发到X~+态。这个过程导致了X~+的光电流强度比中性激子要大30倍左右。利用功率响应饱和光电流谱方法结合四能级速率方程模型分析出单空穴和双空穴时的空穴隧穿时间,并结合电场的调节作用分析得出了空穴间的Coulomb相互作用使隧穿势垒等效降低了约8.05 meV。这个工作有助于理解纳米尺度太阳能电池中的能量转换过程,并有助于提高能量转换的量子效率。