什么是量子阱(Quantum Well)？

量子阱是用来将电子限制在特定能级上的。量子阱是由一个非常薄的半导体组成的，它具有很小的带隙，位于带隙较大的材料之间。它们非常小，通常在1到20纳米之间。它们最常用于激光二极管和红外成像。 Worker这一点利用了电子...

量子阱是用来将电子限制在特定能级上的。量子阱是由一个非常薄的半导体组成的，它具有很小的带隙，位于带隙较大的材料之间。它们非常小，通常在1到20纳米之间。它们最常用于激光二极管和红外成像。Worker这一点利用了电子行为和带隙的特性来工作。带隙是电子正常静止的基态和较高能量的导带之间的电子轨道上的区域当电子被激发时，轨道上的电子移动。这些间隙是基态带和导带之间的屏障，它阻止电子在没有获得比基态更多的能量的情况下到达导带。带隙越大，电子需要更多的能量才能跳过这个间隙到达导带。一旦电子到达导带，它就会释放多余的能量并回到基态。通过在材料之间放置一个显微镜下薄的半导体，带隙太宽，电子很难跳跃，科学家可以强迫电子停留在薄半导体的二维区域。以这种方式捕获电子可以进行特定的能量操纵。由于电子只能向两个方向移动，它们只能产生科学家或制造商所希望的那种能量。这种能量也集中在一个非常狭窄的流中。由于这种聚焦，量子阱为光学设备制造了精确的激光。量子阱的一个著名例子就是CD播放机中的读激光器。量子阱被称为"井"不是仅仅是因为它们像井一样捕捉电子的行为能够捕获水，而且还因为它们在绘制图形时的外观当量子阱在能量与位置图上被描绘出来时，它们看起来像是深谷或深井，通常呈长方形。量子阱是一种势阱，意味着有可能产生最小的、固定数量的能量。量子阱通常是由镓等材料制成的，而不是制造出来的砷化物被砷化铝包围。通常情况下，通过一种称为分子束外延的方法来生长阱，这种方法使用一个渗出电池将物质的分子射向基底物质。这种方法在每次电池发射时，都会在阱材料上形成一个原子层。

发表于 2020-09-17 20:18
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分类：科学教育

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