与自旋相关的量子输运研究是当前自旋电子学领域的一个热点课题。本文在简单地回顾了半导体量子阱、超晶格和量子点的概念之后，对量子输运中常用的几种研究方法作了简单的介绍，如Landauer-Büttiker公式、传输矩阵、散射矩阵和非平衡格林函数方法。然后，对电子在半导体双势垒结构、多势阱半导体超晶格结构、双AB干涉仪、双量子点形成的四端AB干涉仪中的自旋相关的输运特性作了研究。　　首先，利用有效质量近似、Floquet理论和传输矩阵方法，研究了外加振荡场和自旋轨道耦合影响下，电子通过对称半导体双势垒结构的输运特性。结果表明Dresselhaus自旋轨道耦合会消除自旋简并，导致传导率自旋劈裂。随着振荡场的振荡幅度的增大，多光子过程出现，共振峰的数量和两个相邻共振峰之间的距离可分别由外加振荡场的振幅和频率来控制。另外，在势阱较窄、振荡场的振荡幅度较小时，可以得到光子调制的高自旋极化透射的电子，利用此性质期望可以实现可调谐的自旋过滤器件。　　其次，利用传输矩阵方法，研究了势阱区域含有Dresselhaus自旋轨道耦合时，电子通过多势阱半导体超晶格结构的隧穿性质。与单势阱和双势阱相比，多势阱半导体超晶格结构增强了透射电子的自旋极化率。自旋轨道耦合会消除自旋简并，导致低入射能量区域内电子微带的完全自旋劈裂，从而在较大的能量窗口内使电子实现100％的极化透射，这可以作为实现自旋过滤的一个有效方案。另外，我们发现电子从势阱上方通过n个势阱形成的半导体超晶格结构时，一个微带中的共振峰劈裂规则为:n重劈裂或者n-1重劈裂，它依赖于势阱的宽度和势垒的厚度。这一规则与电子通过n个势垒形成的半导体超晶格结构时的共振峰劈裂规则是不同的。　　接下来，利用非平衡格林函数方法，研究了双AB干涉仪中RSOI引起的Andreev反射流的自旋极化性质。自旋极化率可以通过调节AB磁通φ，RSOI强度，和两个量子点之间的耦合强度tc来控制。不管两个量子点之间有无耦合，我们都可以得到完全自旋极化的Andreev反射流，但是只有当两个量子点之间没有耦合时，完全自旋极化的Andreev反射流才是最大的。　　最后，研究了双量子点形成的四端AB干涉仪的输运性质，其中考虑了铁磁电极和RSOI对输运的影响。基于正常透射和交叉Andreev反射，右电极可以收集到自旋向上的电子和空穴，自旋向下的电子和空穴。通过调节铁磁电极的极化率，AB磁通，RSOI引起的相位ψR等参数，此系统会使一种自旋成分的粒子不透射，同时使收集到的另一种自旋成分的电子和空穴的数量相等，从而得到没有电荷流的纯自旋流。因此，此模型可以用来作为一个自旋注入器。