ควอนตัมดีคืออะไร?

บ่อควอนตัมถูกใช้เพื่อ จำกัด อิเล็กตรอนในระดับพลังงานที่เฉพาะเจาะจงควอนตัมบ่อน้ำประกอบด้วยเซมิคอนดักเตอร์ที่บางมากที่มีช่องว่างขนาดเล็กแถบวางอยู่ระหว่างวัสดุที่มีช่องว่างของแถบที่ใหญ่กว่าพวกเขามีขนาดเล็กมากมักจะอยู่ระหว่าง 1 ถึง 20 นาโนเมตรพวกเขาส่วนใหญ่มักใช้ในเลเซอร์ไดโอดและการถ่ายภาพอินฟราเรด

บ่อน้ำนี้ใช้คุณสมบัติของพฤติกรรมอิเล็กตรอนและช่องว่างของวงดนตรีในการทำงานช่องว่างของวงดนตรีเป็นพื้นที่ในอิเล็กตรอนที่โคจรอยู่ระหว่างสถานะพื้นดินซึ่งอิเล็กตรอนพักตามปกติและแถบการนำไฟฟ้าวงโคจรพลังงานที่สูงขึ้นอิเล็กตรอนจะย้ายไปเมื่อพวกเขาตื่นเต้นช่องว่างเป็นอุปสรรคระหว่างแถบสถานะภาคพื้นดินและแถบการนำไฟฟ้าซึ่งป้องกันไม่ให้อิเล็กตรอนไปถึงแถบการนำโดยไม่ได้รับพลังงานมากกว่าที่พวกเขามีในสถานะพื้นดินของพวกเขายิ่งช่องว่างของวงดนตรีมีขนาดใหญ่เท่าใดก็จำเป็นต้องใช้พลังงานมากขึ้นสำหรับอิเล็กตรอนที่จะกระโดดช่องว่างนี้และไปถึงแถบการนำไฟฟ้า

เมื่ออิเล็กตรอนมาถึงแถบการนำไฟฟ้ามันจะปล่อยพลังงานส่วนเกินและตกลงไปในสภาพพื้นดินด้วยการวางเซมิคอนดักเตอร์บาง ๆ ด้วยกล้องจุลทรรศน์ระหว่างวัสดุที่มีช่องว่างของแถบกว้างเกินไปสำหรับอิเล็กตรอนที่จะกระโดดได้ง่ายนักวิทยาศาสตร์สามารถบังคับให้อิเล็กตรอนอยู่ในพื้นที่สองมิติของเซมิคอนดักเตอร์บางการดักอิเล็กตรอนในลักษณะนี้ช่วยให้การจัดการพลังงานเฉพาะ

เนื่องจากอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ได้ในสองทิศทางพวกเขาสามารถผลิตพลังงานประเภทที่นักวิทยาศาสตร์หรือผู้ผลิตต้องการเท่านั้นพลังงานนี้ยังมุ่งเน้นไปที่กระแสที่แคบมากด้วยการโฟกัสนี้หลุมควอนตัมสร้างเลเซอร์ที่แม่นยำสำหรับอุปกรณ์ออพติคอลตัวอย่างที่รู้จักกันดีของบ่อควอนตัมอยู่ในเลเซอร์อ่านในผู้เล่นคอมแพคดิสก์ (CD)

เวลส์ควอนตัมมีชื่อเวลส์ไม่เพียงเพราะพฤติกรรมของพวกเขาในการดักจับอิเล็กตรอนเช่นบ่อน้ำจะดักน้ำ แต่ยังเป็นเพราะของพวกเขาลักษณะที่ปรากฏเมื่อกราฟเมื่อควอนตัมบ่อน้ำเป็นภาพเกี่ยวกับพลังงานกับกราฟตำแหน่งพวกเขาดูเหมือนหุบเขาลึกหรือหลุมมักจะอยู่ในรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหลุมควอนตัมเป็นชนิดของศักยภาพที่ดีซึ่งหมายความว่ามีศักยภาพสำหรับพลังงานขั้นต่ำที่คงที่ที่จะผลิต

ปลูกแทนที่จะสร้างหลุมควอนตัมมักจะทำจากวัสดุเช่นแกลเลียมอาร์เซไนด์ที่ล้อมรอบด้วยอลูมิเนียมอาร์เซไนด์.บ่อน้ำจะโตขึ้นบ่อยครั้งโดยกระบวนการที่เรียกว่า Epitaxy ลำแสงโมเลกุลซึ่งใช้เซลล์ไหลออกมาเพื่อยิงโมเลกุลของสารที่สารพื้นฐานวิธีนี้สร้างชั้นอะตอมเดียวของวัสดุบ่อด้วยการยิงแต่ละเซลล์