Kvantu izmēra efekti nanoizmēra pusvadītājos

Ievads

Attīstoties zinātnei un uzlabojoties cilvēku priekšstatiem par mikropasaules uzbūvi, tika attīstīta kvantu mehānika, kura veic pārsteidzošas prognozes attiecībā uz procesiem mikropasaulē. Kvantu mehānika noliedz klasiskās Ņūtona mehānikas principu un determinismu. Kvantu mehānikai ir divas svarīgas dabas – pirmkārt, diskrētums, un otrkārt – nenoteiktība, t.i., kad daļiņu stāvokli var uzdot tikai ar noteiktu varbūtību.
Elektronikai paliekot arvien miniatūrākai un miniatūrākai, rodas neizbēgamība, ka jāsāk rēķināties ar kvantu mehānikas efektiem. Mūsdienu precīzas tehnoloģijas ļauj novērot un pētīt šos efektus, kā arī rast tiem praktiskus pielietojumu, ieviešot inovācijas modernajās tehnoloģijās.
Šajā referātā tiek īsi apskatīti svarīgi un nozīmīgi (fundamentāli) kvantu efekti, kuri izpaužas pusvadītājos.


1. Kvantu punkti [1]

Klasiskajā mehānikā daļiņas enerģija var pieņemt jebkuru vērtību, tas ir, var teikt, ka daļiņas enerģētiskais spektrs ir nepārtraukts. Taču kvantu mehānikā, būtiskākā atšķirība no klasiskās mehānikas ir tāda, ka kvantu mehānikā daļiņas enerģija var piederēt tikai noteiktām vērtībām – enerģijai ir diskrēta daba. Šis kvantu efekts ir novērojams šādā piemērā. …