1量子力学与集成电路的关系?2量子力学是如何解释材料有导体,半导体,绝缘体之分的?

1量子力学与集成电路的关系?2量子力学是如何解释材料有导体,半导体,绝缘体之分的?,第1张

1.量子力学半导体的指导思想;

2,量子力学用能级解释导体,半导体,绝缘体:导体价带和导带之间的间隔很小,半导体导带和价带之间有距离但是注入能力可以较容易的跃迁,绝缘体导带的电子无法跃迁到价带上.实际测量的能量,量子力学的比较接近真实值的.

很久没看,专业词汇都忘记了,你理解一下,自己再找资料看一下.

量子力学诞生至今一百多年了,其理论造物已经与我们的生活息息相关,手机和电脑的很多核心技术都是基于量子力学而诞生,可以说没有量子力学电脑和手机也就无从谈起。

量子力学的理论能够揭示微观粒子运行规律,由此诞生了半导体技术,而基于半导体产生的芯片行业正是手机与电脑的核心元件,在半导体中电子只能单向运动,通电状态和不通电状态分别是0和1,这个就是计算机芯片的基础。

在计算机行业中有一个众所周知的摩尔定律,说的就是集成芯片电路上可容纳的元器件的数目,每隔18左右月便会增加一倍,性能也将提升一倍,但是现在集成芯片已经逼近物理极限,单个硅原子大小约为0.12纳米,现在7纳米芯片制程下,也就相当于不到60个硅原子排列在一起。

芯片制程再小下去,量子力学的隧穿效应就会显现,电子可能无视半导体的性质穿过逻辑门,也就是说计算机芯片出错的可能性大增。量子隧穿效应指的是电子有概率无视阻挡,直接穿过阻碍。

除了手机和电脑以外,所有利用太阳能发电的产品都利用了量子力学中的光电效应,光电效应指的是在光的照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,并且光电效应的产生只与光的波长有关,与光强无关。利用光电效应研究出来的最常见产品就是太阳能充电宝。

另外我们日常生活中所用的光纤通信,5g通信技术都是都是基于量子力学理论的技术,如果没有量子力学也就没有现在这样发达的信息时代,基本上现在人类科技的发展也离不开量子力学,越是深入微观领域,量子力学愈发重要。


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