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量子阱
科技名词定义
- 中文名称:
- 量子阱
- 英文名称:
- quantum well,QW
- 定义:
- 由带隙宽度不同的两种薄层材料交替生长在一起,而且窄带隙薄层被包夹在宽带隙材料中间的一种微结构。其中,窄带隙势阱层的厚度小于电子的德布罗意(de Broglie)波长,电子的能级变成分立的量子化能级,该微结构为量子阱。
- 应用学科:
- 材料科学技术(一级学科);半导体材料(二级学科);半导体微结构材料及器件(二级学科)
以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
求助编辑百科名片
量子阱(QW)是指由2种不同的半导体材料相间排列形成的、具有明显量子限制效应的电子或空穴的势阱。
编辑本段基本特征
量子阱的基本特征是,由于量子阱宽度(只有当阱宽尺度足够小时才能形成量子阱)的限制,导致载流子波函数在一维方向上的局域化,量子阱中因为有源层的厚度仅在电子平均自由程内,阱壁具有很强的限制作用,使得载流子只在与阱壁平行的平面内具有二维自由度,在垂直方向,使得导带和价带分裂成子带。
量子阱中的电子态、声子态和其他元激发过程以及它们之间的相互作用,与三维体状材料中的情况有很大差别。在具有二维自由度的量子阱中,电子和空穴的态密度与能量的关系为台阶形状。而不是象三维体材料那样的抛物线形状
编辑本段多量子阱
编辑本段超晶格
如果势垒层很薄,相邻阱之间的耦合很强,原来在各量子阱中分立的能级将扩展成能带(微带),能带的宽度和位置与势阱的深度、宽度及势垒的厚度有关,这样的多层结构称为超晶格。具有超晶格特点的结构有时称为耦合的多量子阱
编辑本段量子阱的制备
量子阱的制备通常是通过将一种材料夹在两种材料(通常是宽禁带材料)之间而形成的。比如两层砷化铝之间夹着砷化镓。一般这种材料可以通过MBE(分子束外延)或者MOCVD(化学气相沉积)的方法来制备。
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