¿Qué es un pozo cuántico?
Se usa un pozo cuántico para limitar los electrones a niveles de energía específicos. Los pozos cuánticos consisten en un semiconductor extremadamente delgado con un pequeño espacio de banda, descansando entre el material con un espacio de banda más grande. Son extremadamente pequeños, generalmente entre 1 y 20 nanómetros. Se usan con mayor frecuencia en diodos láser e imágenes infrarrojas.
Esto usa bien las propiedades del comportamiento de los electrones y las brechas de banda para funcionar. Los espacios de banda son áreas en un orbital de electrones entre el estado fundamental, donde los electrones descansan normalmente, y la banda de conducción, los electrones de orbitales energéticos más altos se mueven cuando se excitan. Los huecos son barreras entre las bandas de estado fundamental y las bandas de conducción, que evitan que los electrones lleguen a la banda de conducción sin ganar más energía que en sus estados terrestres. Cuanto más grande sea la brecha de la banda, más energía es necesaria para que los electrones salten esta brecha y alcancen la banda de conducción.
Una vez que el electrón alcanza la banda de conducción, libera su excesoEnergía y vuelve a caer en su estado fundamental. Al colocar un semiconductor microscópicamente delgado entre el material con espacios de banda demasiado anchos para que los electrones salten fácilmente, los científicos pueden obligar a los electrones a permanecer en el área bidimensional del semiconductor delgado. La captura de electrones de esta manera permite una manipulación de energía específica.
Dado que los electrones solo pueden moverse en dos direcciones, solo pueden producir el tipo de energía que el científico o el fabricante desea. Esta energía también se centra en una corriente extremadamente estrecha. Debido a este enfoque, los pozos cuánticos crean láseres precisos para dispositivos ópticos. Un ejemplo bien conocido de un pozo cuántico está en los láseres de lectura en reproductores de disco compacto (CD).
Los pozos cuánticos se llaman "pozos" no solo por su comportamiento de atrapar electrones como un pozo atraparía agua, sino también por su apariencia cuando se graba. Cuando los pozos cuánticos son pictuRojo sobre la energía frente a los gráficos de posición, parecen valles profundos o pozos, a menudo en forma rectangular. Un pozo cuántico es un tipo de pozo potencial, lo que significa que existe un potencial para producir una cantidad mínima de energía fija.
cultivado, en lugar de creado, un pozo cuántico generalmente está hecho de material como arsenuro de galio rodeado de arsenuro de aluminio. Los pozos se cultivan, con mayor frecuencia, por un proceso llamado epitaxia de haz molecular, que utiliza una célula de derrame para disparar moléculas de la sustancia en una sustancia base. Este método crea una sola capa atómica del material del pozo con cada disparo de la celda.
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