Yarimo
ʻ
tkazgichli kvant nuqtalar
Vikipediya, ochiq ensiklopediya
Ikki o
ʻ
lchamli elektronlar
Kvant nuqtasining kashf etilish tarixi
Kvant nuqtalarini hosil qilish
Shuningdek qarang
Adabiyotlar
Juda kichik o
ʻlchamli (10-20 nm atrofida) kristallar rus tilidagi adabiyotlarda kvant nuqtalari deb yuritiladi.
Umuman olganda, ular umuman nuqtalar emas, lekin hozirgi kunga kelib, „kvant nuqtasi“ allaqachon ilmiy
atamaga aylanib ulgurgan. Ularni
bunday nomlashlariga sabab, juda kichik o‘lchamlarda, elektronning
kvant xossalari namoyon bo‘lishidir. O‘ta kichik o‘lchamlardagi fizik xususiyatlar yirik kristallarning fizik
xossalaridan butunlay farq qilishi mumkin. Masalan, metall xossasiga ega bo‘lgan moddaning o‘lchamlarini
kichraytirib
borish orqali, uni dielektrikka aylantirish mumkin. So‘nggi yillarda ko‘plab moddalarning
nanokristallarini olish usullari ishlab chiqilmoqda.
Hozirgi kunga kelib, bunday moddalarga qiziqish
faqatgina ilmiy tadqiqotlar uchun emas, balki amaliy ahamiyatga ham ega bo‘lib bormoqda. Bunga misol
qilib, nanokristallar asosida ishlaydigan lazerlar yoki nanoo‘lchamdagi xotira qurilmalarini aytish mumkin.
Ular barcha parametrlar bo‘yicha hozirgi kungacha mavjud bo‘lib kelgan qurilmalardan afzalliklarga ega.
Erkin elektronning
energiyasini quyidagi ko
ʻrinishda yozish mumkin:
Ushbu formulaga binoan, erkin elektron istalgan energiyaga ega bo‘lishi mumkin.
Kristall tuzilishga ega
bo‘lgan qattiq jismda kristall panjara davriy potensiali tufayli energiyaning ta
ʼqiqlangan qiymatlar intervali
hosil bo‘ladi. Ya
ʼni zonaviy struktura hosil bo‘ladi. Ushbu taʼqiqlangan intervalni taʼqiqlangan zona deb
ataladi. Ushbu zona valent zonani o‘tkazuvchanlik zonasidan ajratib turadi.
Elektronning kristallardagi
xossalarini tushuntirish uchun kvant fizikasi qonunlaridan foydalaniladi.
Agar elektron yo‘nalishlaridan biri bo‘yicha (masalan, d qalinlikli yupqa folgada) chegaralanish bo‘lsa
hamda
shart bajarilganda, energiya bo‘yicha kvantlanish hosil bo‘ladi. Natijada elektron faqatgina
ma
ʼlum bir qaiymatlardagi energiyalarni qabul qila oladi:
Ya
ʼni, ushbu yo‘nalish bo‘yicha elektron impulsining ruxsat etilgan qiymatlari (kristallda uni kvaziimpuls
deb ataladi) quyidagiga teng bo‘ladi:
