kvantum drótok
Lehetőség van, hogy hozzon létre egy egydimenziós elektron rendszert, gyakran nevezik kvantum drótok, amelyben a mozgás az elektronok élesen korlátozott két irányban három és csak végig a szál tengelye (az irány mentén, az x-tengely) szabadon marad.
A legtöbb módszer gyártógépek kvantum drótok azon a tényen alapul, hogy egy olyan rendszerben, két-dimenziós elektron gáz (általában alapuló heterostructures) termelnek „vágás” keskeny csíkok segítségével litográfiái technikák (ris.16.9, a). Kvantum drótok szélessége száz nm nincs szükség szuper felbontású technika, mert az oldalfalakon vésett csíkok, mint a szabad felület a félvezető, a felszíni állapotok alakulnak ki, ami kiürített réteg. Ez a réteg okozza tovább szűkítve a vezető csatorna, ami a kvantum hatás figyelhető meg a csíkok szélessége nagyobb, - a sorrendben frakciók egy mikron.
Egy másik módszer, a felület a félvezető szerkezet bevont fém elektróddal, ami egy Schottky érintkezik a félvezető, és van egy keskeny rés (ábra. 16,9, B). Ha heteroboundary elég közel van a felszínre a kiürített rétegben, a két-dimenziós elektron határán hiányozni fognak mindenütt, kivéve egy keskeny régió alatti rés. Ez a típusú egydimenziós szerkezet egy további előnye: változtatásával a kapu feszültség szabályozhatja a tényleges szélessége a kvantum huzal és a hordozó koncentrációja ott.
Ábra. 16.9. Semiconductor heterostructure kvantum drótok alkalmazásával kapott nanolithography miatt a maratási keskeny csíkok a szerkezet (ek) vagy rések a kapun Schottky (b): 1 - félvezető széles sávú (például AlGaAs), 2 - félvezető szűk tiltott terület (például, GaAs), 3 - egy fém redőny. Közei képződnek a keskeny elektron csatornát heterojunction mutatja a szaggatott vonal. Az árnyékolt elektron kimerülése régió
kvantum kutak
Quantum kutak létre azáltal, hogy egy vékony réteg félvezető keskeny tiltott zónában a két réteg között az anyag egy szélesebb bandgap (ris.16.10). Ennek eredményeként, egy elektron csapdába ugyanabban az irányban, ami egy kvantált energia keresztirányú mozgást. Ugyanakkor más területeken a mozgás az elektronok szabad lesz, így azt mondhatjuk, hogy az elektron gáz a kvantum jól válik kétdimenziós.
A növekedés a kvantum kutak kell tekinteni a legsikeresebb pár GaAs- félvezető gallium-arzenid, és a szilárd rastvorAlx Ga1-X néven, ahol egy része a gallium atomok helyébe alumínium atomok. Értékek - egy töredéke a gallium atomok helyébe alumínium atomok, rendszerint 0,15-0,35. A bandgap a gallium-arzenid 1,5 eV, míg a szilárd rastvoreAlx Ga1-x Asona növekszik rostomh. Így, az x = 1, azaz a soedineniiAlAsshirina bandgap 2.2 eV.
Hogy növekszik a kvantum is, szükség van során a növekedési változtatni a kémiai összetételét atomok repül a növekvő rétegben. Először is meg kell, hogy növekszik a félvezetők széles sávú, azaz Alx Ga1-x néven, majd egy réteg szűk bandgap materialaGaAsi végül ismét sloyAlx Ga1-x néven.
Ris.16.10. A kvantum jól formált a félvezető réteg egy keskeny sávú szendvics két félvezetők, amelyek széles bandgap
Energia rendszer tehát előkészített kvantumforrás ábrán látható. 16.10. Ez pit véges mélysége (néhány tized elektronvolt). Ez csak két különálló szint, és a hullám funkciót a határ a gödör nem vész el. Ezért az elektron kívül található a gödör, egy olyan területen, ahol a teljes energia kisebb, mint a lehetséges. Ez azzal magyarázható, tekintve a kvantumfizika.