O que é bem quântico?

Um poço quântico é usado para limitar elétrons em níveis específicos de energia. Os poços quânticos consistem em um semicondutor extremamente fino com uma pequena lacuna de banda, repousando entre o material com um espaço de banda maior. Eles são extremamente pequenos, geralmente entre 1 e 20 nanômetros. Eles são usados ​​com mais frequência em diodos a laser e imagens infravermelhas. As lacunas de banda são áreas no orbital de um elétron entre o estado fundamental, onde os elétrons repousam normalmente e a banda de condução, os elétrons de energia mais alta se movem para quando estão excitados. As lacunas são barreiras entre as faixas de estado fundamental e as faixas de condução, que impedem que os elétrons atinjam a banda de condução sem ganhar mais energia do que em seus estados fundamentais. Quanto maior a lacuna da banda, mais energia é necessária para os elétrons pularem essa lacuna e atingirem a banda de condução.energia e volta ao seu estado fundamental. Ao colocar um semicondutor microscopicamente fino entre o material com lacunas de banda muito largas para os elétrons pularem facilmente, os cientistas podem forçar os elétrons a permanecer na área bidimensional do fino semicondutor. A captura de elétrons dessa maneira permite manipulação específica de energia.

Como os elétrons só podem se mover em duas direções, eles só podem produzir o tipo de energia que o cientista ou o fabricante deseja. Essa energia também está focada em um fluxo extremamente estreito. Devido a esse foco, os poços quânticos criam lasers precisos para dispositivos ópticos. Um exemplo bem conhecido de um poço quântico está nos lasers de leitura em players de disco compacto (CD).

Os poços quânticos são denominados "poços", não apenas por causa de seu comportamento de captura de elétrons como um poço, prenderia a água, mas também por causa de sua aparência quando representada graficamente. Quando os poços quânticos são pictUVermelho em gráficos de energia versus posição, eles parecem vales profundos ou poços, geralmente em forma retangular. Um poço quântico é um tipo de poço de potencial, o que significa que há um potencial para uma quantidade fixa de energia mínima a ser produzida.

Crescido, em vez de criado, um poço quântico geralmente é feito de material como arseneto de gálio cercado por arseneto de alumínio. Os poços são cultivados, na maioria das vezes, por um processo chamado epitaxia de feixe molecular, que usa uma célula de efusão para disparar moléculas da substância em uma substância base. Este método cria uma única camada atômica do material do poço a cada disparo da célula.