量子阱

量子阱

量子阱是指由2種不同的半導體材料相間排列形成的、具有明顯量子限制效應的電子或空穴的勢阱。量子肼的最基本特徵是,由於量子阱寬度(只有當阱寬尺度足夠小時才能形成量子阱)的限制,導致載流子波函式在一維方向上的局域化。在由2種不同半導體材料薄層交替生長形成的多層結構中,如果勢壘層足夠厚,以致相鄰勢阱之間載流子波函式之間耦合很小,則多層結構將形成許多分離的量子阱,稱為多量子阱。

量子阱 

量子阱是指由2種不同的半導體材料相間排列形成的、具有明顯量子限制效應的電子或空穴的勢阱。

量子阱的最基本特徵

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由於量子阱寬度(只有當阱寬尺度足夠小時才能形成量子阱)的限制,導致載流子波函式在一維方向上的局域化。在由2種不同半導體材料薄層交替生長形成的多層結構中,如果勢壘層足夠厚,以致相鄰勢阱之間載流子波函式之間耦合很小,則多層結構將形成許多分離的量子阱,稱為多量子阱。如果勢壘層很薄,相鄰阱之間的耦合很強,原來在各量子阱中分立的能級將擴展成能帶(微帶),能帶的寬度和位置與勢阱的深度、寬度及勢壘的厚度有關,這樣的多層結構稱為超晶格。具有超晶格特點的結構有時稱為耦合的多量子阱。量子肼中的電子態、聲子態和其他元激發過程以及它們之間的相互作用,與三維體狀材料中的情況有很大差別。在具有二維自由度的量子阱中,電子和空穴的態密度與能量的關係為台階形狀。而不是象三維體材料那樣的拋物線形狀。

量子阱的製備通常是通過將一種材料夾在兩種材料(通常是寬禁帶材料)之間而形成的。比如兩層砷化鋁之間夾著砷化鎵。一般這種材料可以通過MBE(分子束外延)或者CVD(化學氣相沉積)的方法來製備。

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