Квантова яма

Квантова яма, квантова стінка — плоска напівпровідникова гетероструктура, в якій тонкий шар напівпровідника з вужчою забороненою зоною затиснутий між двома напівпровідниками з широкою забороненою зоною таким чином, щоб забезпечити розмірне квантування електронних рівнів.

Рух квазічастинок (електронів чи дірок) у квантових ямах обмежений в одному напрямку і вільний у двох інших напрямках. Тому енергетичні квазічастинок рівні утворюють мінізони.

Енергію дна кожної із мінізон можна приблизно оцінити за допомогою виразу

${\displaystyle E_{n}={\frac {\hbar ^{2}}{2m^{*}}}\left({\frac {\pi n}{d}}\right)^{2}}$,

де n — номер мінізони, ${\displaystyle m^{*}}$ — ефективна маса відповідної квазічастки, d — ширина квантової ями. Формула справедлива лише тоді, коли розрахована енергія менша за глибину ями.

В межах однієї мінізони густина станів не залежить від енергії, але коли значення енергії перевищує енергію дна наступної мінізони, густина станів зростає стрибком.

Застосування

Квантові ями застосовуюються в напівпровідникових приладах: діодах, транзисторах для покращення їхніх характеристик. Наприклад, резонансний тунельний діод використовує квантову яму в оточенні двох бар'єрів для створення від'ємної диференціальної провідності.

Див. також

• Квантова точка
• Квантова дротина

Література

• Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0