补充资料：量子阱

量子阱
quantum Well

　　到明显的量子化效应，阱宽尺寸必须小于电子的平均自由程(约为500人数量级)，并小于或等于电子的德布罗意波波长月d以d二h/P，h为普朗克常数，P为电子动量)。这表明，只有当阱宽尺寸足够小时才能形成量子阱。利用分子束外延、金属有机化合物化学气相沉积等薄层生长技术，已能制备不同结构参量的量子阱材料。 结构在两种不同半导体材料形成的异质结界面处，导带边和价带边各有一个阶跃(见异质结)。两个彼此相距足够近的、相向的突变异质结就能形成一个典型的矩形量子阱，其中禁带宽度大的半导体材料组成势垒层，两个势垒层之间禁带宽度较小的半导体材料薄层组成势阱层。被束缚于阱层内的载流子(电子或空穴)的波函数和能级取决于量子阱的势垒高度V0、阱宽Lw、垒宽Lz、阱和垒中载流子的有效质量阴每、卿言等参量。束缚在势阱中的电子波函数在之方向受到势垒的限制，其能量状态发生量子化(图l)。但在x，y┌──────┐│ \_护/ ││/尹--一、、 │├──────┤│ │└──────┘图l量子阱的能级和波函数方向平面内，电子仍可自由运动。当势垒高度为无限大(巧一co)时，按薛定愕方程，电子在势阱中将处于分立的能级，其能量本征值为。九/”万、2.九乙”一~痴砰、王蕊声十石蔽万气‘十芍，式中，解和m乃是电子在之方向和与之垂直的方向上的有效质量;kx和ky是电子在x、y方向的波矢;”为能级的量子数，取1，2，3，……等分立的整数值。当势垒高度V0为有限值时，量子阱中波函数和所形成的子能级的情况变化不大，但电子波函数将从势阱向两侧的势垒层扩展，从界面开始向势垒方向按指数衰减;量子能级的能量位置也有所移动。上述矩形单量子阱中的电子态问题实际上就是量子力学中最简单的一维方阱问题，量子阱材料的生长使这一基础物理问题在人工制备的结构中得以实现。 在由两种不同半导体材料薄层交替生长形成的多层结构中，如果势垒层足够厚，以致相邻势阱之间载流子波函数之间祸合很小，则多层结构将形成许多分离的量子阱，称多量子阱。如果势垒层很薄，相邻阱之间的祸合很强，原来在各量子阱中分立的能级将扩展成能带(微带)，能带的宽度和位置与势阱的深度、宽度及势垒的厚度有关，这样的多层结构称为超晶格。具有超晶格特点的结构有时称为祸合的多量子阱。 物理特性量子阱中的电子态、声子态和其他元激发过程以及它们之间的相互作用，与三维体材料中的情况有很大差别。

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