آشنایی با موضوع

اگر یک حجم یا توده‌ای از اتم‌ها و مولکول‌ها داشته باشیم که هیچ نوع محدودیتی نداشته باشند و الکترون‌ها بتوانند در جهت دلخواه حرکت کنند، به این حجم یک توده کوانتومی می‌گویند، انرژی این سیستم کاملا پیوسته است و هر مقداری می‌تواند باشد. مثلا تعداد زیادی اتم سیلیکون را در جهت خلاف فرآیند بالا حرکت دهیم. چاه کوانتومی از محدود کردن توده بالا در یک جهت به‌دست می‌آید‌. بدین‌معنی که ماده دارای سطوح مختلف انرژی است که هر سطح را به اسم نوار می‌شناسیم، مانند نوار ظرفیت و نوار رسانش. الکترون‌هایی که در نوار ظرفیت هستند، در واقع مقید به هسته بوده و نمی‌توانند به آسانی در اتم حرکت کنند و برای اینکه بتوانند از قید هسته رهایی پیدا کنند، باید به یک نوار رسانش بروند. بدین‌منظور باید انرژی لازم برای رفتن از نوار ظرفیت به نوار رسانش را داشته باشند. به فاصله بین این دو نوار گاف انرژی می‌گویند. در فلزات این گاف صفر است، در مواد عایق از مرتبه چند الکترون ولت و در مواد نیمه‌رسانا بین این دو انرژی است. در یک ماده رسانا الکترون‌ها به راحتی می‌توانند در هر جهتی حرکت کنند. حال اگر در یک راستا مثلا در چپ و راستِ این ماده، ماده‌ای دیگر قرار دهیم، سیستم تبدیل به یک چاه کوانتومی می‌شود. بدین‌معنی که سطح انرژی ماده اولیه پایین‌تر از ماده محدودکننده است و الکترون‌ها در ماده اولیه باید به یک سطح انرژی بالاتری برسند و این یعنی چاه کوانتومی، چاه کوانتومی از مهمترین مسائل در فیزیک کوانتومی است که کاربردهای فراوانی در نیمه رساناها دارد. توجه کنید که ما توده را در یک جهت محدود کردیم و در دو جهت دیگر الکترون‌ها می‌توانند آزادانه حرکت کنند. اما اگر چاه را در یک جهت دیگر مثل بالا و پایین محدود کنیم، به یک سیم می‌رسیم‌. سیمی که در یک جهت الکترون‌ها می‌توانند آزادانه حرکت کنند. سیم‌های معمولی هم همین‌گونه‌اند یعنی در یک جهت تا بی‌نهایت ادامه دارند و در دو جهت دیگر محدود هستند و به همین خاطر به این سیستم سیم کوانتومی می‌گویند. دستگاه چاه کوانتومی عملکرد بسیار بهتری نسبت به دستگاه دابل هیتروستراکچر دارد علت آن هم ضخامت کم یک تک چاه کوانتوم (SQW)است که به طور معمول کمتر از ۱۰ نانومتر می‌باشد و با DH laser (دابل هیتروستراکچر) با ضخامت ۱۰۰ نانومتر و همچنین لیزر هموجانکشن با ضخامت ۲ میکرومتر قابل مقایسه است. وابستگی پیک ضریب بهره به چگالی جریان برای لیزرهای نیمه رسانای SQW و DH در شکل مقایسه شده است. لیزر چاه کوانتومی مقدار Jt (چگالی جریان مورد نیاز برای شفافیت) بسیار کوچکتری دارد اگرچه بهرهٔ اشباع ان در سطح پایین‌تری قرار دارد. مزایای لیزر چاه کوانتومی در قیاس با لیزر heterostructure: چگالی جریان آستانهٔ کوچکتر بازده تفاضلی کوانتومی خارجی بیشتر (external differential quantum efficiency) راندمان تبدیل انرژی بزرگتر پهنای کمتر ضریب بهره پهنای خط مد لیزری کوچکتر پاسخ سریع که اجازه می‌دهد تا فرکانس مدوالسیون بزرگتر باشد کاهش وابستگی به دما چاه کوانتومی، یکی از سیستم‌های کوانتومی نیم‌رسانا است که درآن حرکت حامل‌های بار در یک راستا محدود و در دو راستای دیگر آزاد می‌باشند. محدودیت کوانتومی یک بعدی در این ساختارها باعث گسستگی ترازهای انرژی شده و ویژگی‌های الکترونی و نوری جدیدی که در مواد کپه‌ای وجود ندارد را تولید می‌نماید.

در این صفحه تعداد 527 مقاله تخصصی درباره چاه کوانتومی که در نشریه های معتبر علمی و پایگاه ساینس دایرکت (Science Direct) منتشر شده، نمایش داده شده است. برخی از این مقالات، پیش تر به زبان فارسی ترجمه شده اند که با مراجعه به هر یک از آنها، می توانید متن کامل مقاله انگلیسی همراه با ترجمه فارسی آن را دریافت فرمایید.
در صورتی که مقاله مورد نظر شما هنوز به فارسی ترجمه نشده باشد، مترجمان با تجربه ما آمادگی دارند آن را در اسرع وقت برای شما ترجمه نمایند.
مقالات ISI چاه کوانتومی (ترجمه نشده)
مقالات زیر هنوز به فارسی ترجمه نشده اند.
در صورتی که به ترجمه آماده هر یک از مقالات زیر نیاز داشته باشید، می توانید سفارش دهید تا مترجمان با تجربه این مجموعه در اسرع وقت آن را برای شما ترجمه نمایند.
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: چاه کوانتومی; Ultrathin metallic film; Quantum well; Drude model; Infrared reflectivity52.80.Mg; 61.05.cp; 68.37.Lp; 81.16.Hc; 74.30.Gn; 74.70.Vy; 76.60.Es