Основы нанофизики. Моисеев С.Г - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

7
Такую совокупность состояний для фиксированного n обычно называют
подзоной размерного квантования.
Пусть электроны в системе имеют энергии, меньшие Е
2
, и потому
принадлежат нижней подзоне размерного квантования. Тогда никакой уп-
ругий процесс (например, рассеяние на примесях или акустических фоно-
нах), равно как и рассеяние электронов друг на друге, не может изменить
квантовое число n, переведя электрон на вышележащий уровень, посколь-
ку это потребовало бы дополнительных затрат энергии. Это означает, что
электроны при упругом рассеянии могут изменять только свой импульс в
плоскости ху, то есть ведут себя как чисто двумерные частицы. Поэтому
квантово-размерные структуры, в которых заполнен лишь один квантовый
уровень, часто называют двумерными электронными структурами.
Существуют и другие квантовые структуры, где движение носителей
ограничено не в одном, а в двух направлениях, как в микроскопической
проволоке или нити. В этом случае носители могут свободно двигаться
лишь в одном направлении вдоль нити (пусть это направление совпадает с
осью х). Таким образом, в поперечном сечении (плоскость yz) энергия
квантуется и принимает дискретные значения
nm
E
(как любое двумерное
движение, оно описывается двумя квантовыми числами, n и m). Полный
спектр при этом тоже является дискретно-непрерывным, но лишь с одной
непрерывной степенью свободы:
m
p
EE
x
nm
2
2
. (1.7)
По аналогии с пленочными структурами, имеющими спектр вида
(1.6), данные системы называются одномерными электронными структу-
рами или квантовыми нитями. Энергетический спектр квантовых нитей
также представляет собой совокупность подзон размерного квантования,
но уже не двумерных, а одномерных.
Наконец, существуют технологические возможности создать кванто-
вые структуры, напоминающие искусственные атомы, где движение носи-
телей ограничено во всех трех направлениях. Здесь энергетический спектр
уже не содержит непрерывной компоненты, то есть не состоит из подзон,
а является чисто дискретным. Как и в атоме, он описывается тремя дис-
кретными квантовыми числами (не считая спина) и может быть записан в
виде
nml
EE
, причем, как и в атоме, энергетические уровни могут быть
вырождены и зависеть лишь от одного или двух чисел.
Подобные системы носят название нуль-мерных электронных
структур или квантовых точек.
Таким образом, в твердотельных структурах, где хотя бы вдоль од-

Страницы