Was ist ein Quanten gut?
Eine Quantenbrunnen wird verwendet, um die Elektronen in bestimmten Energieniveaus zu beschränken. Quantenbrunnen bestehen aus einem extrem dünnen Halbleiter mit einer kleinen Bandlücke, die zwischen Material mit einer größeren Bandlücke ruht. Sie sind extrem klein, normalerweise zwischen 1 und 20 Nanometer. Sie werden am häufigsten in Laserdioden und Infrarot -Bildgebung verwendet. Bandlücken sind Bereiche im Umlauf eines Elektronen zwischen dem Grundzustand, in dem sich die Elektronen normal ruhen, und dem Leitungsband, höheren Energieorbitalen Elektronen, zu denen sie angeregt sind. Die Lücken sind Hindernisse zwischen den Grundzustandsbändern und Leitungsbändern, die verhindern, dass die Elektronen das Leitungsband erreichen, ohne mehr Energie zu gewinnen als in ihren Bodenzuständen. Je größer die Bandlücke, desto mehr Energie ist für die Elektronen erforderlich, um diesen Spalt zu springen und das Leitungsband zu erreichen.Energie und fällt zurück in den Grundzustand. Durch Platzieren eines mikroskopisch dünnen Halbleiters zwischen Material mit Bandlücken, die zu breit sind, damit Elektronen leicht springen können, können Wissenschaftler die Elektronen dazu zwingen, im zweidimensionalen Bereich des dünnen Halbleiters zu bleiben. Das Einfangen von Elektronen auf diese Weise ermöglicht eine spezifische Energiemanipulation.
Da sich die Elektronen nur in zwei Richtungen bewegen können, können sie nur die Art von Energie produzieren, die der Wissenschaftler oder Hersteller wünscht. Diese Energie wird auch in einem extrem engen Strom fokussiert. Aufgrund dieses Fokus erzeugen Quantenbrunnen genaue Laser für optische Geräte. Ein bekanntes Beispiel für eine Quantenbrunnen ist in den Leser-Lasern in Compact Disc (CD).
Quantenbrunnen werden nicht nur wegen ihres Verhaltens, Elektronen wie ein Brunnen zu fangen, als "Brunnen" bezeichnet, sondern auch wegen ihres Aussehens, wenn sie grafisch sind. Wenn Quantenbrunnen Pictu sindRot auf Energie und Positionsdiagramme sehen sie aus wie tiefe Täler oder Brunnen, oft in einer rechteckigen Form. Ein Quantenbrunnen ist eine Art potenzieller Brunnen, was bedeutet, dass eine minimale, feste Menge an Energie erzeugt werden kann.
erwachsen und nicht erzeugt, besteht normalerweise eine Quantenbrunnen aus Material wie Galliumarsenid, die von Aluminiumarsenid umgeben ist. Die Brunnen werden am häufigsten durch einen Prozess gewachsen, der als Molekularstrahl -Epitaxie bezeichnet wird und die eine Eckzelle verwendet, um Moleküle der Substanz an einer Basensubstanz zu schießen. Diese Methode erzeugt eine einzelne Atomschicht des Brunnenmaterials mit jedem Zünder der Zelle.