量子阱的概念解释

量子阱的基本特征是由于量子阱宽度（与电子的德布罗意波长可比的尺度）的限制，导致载流子波函数在一维方向上的局域化，量子阱中因为有源层的厚度仅在电子平均自由程内，阱壁具有很强的限制作用，使得载流子只在与阱壁平行的平面内具有二维自由度，在垂直方向，使得导带和价带分裂成子带。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，与三维体状材料中的情况有很大差别。在具有二维自由度的量子阱中，电子和空穴的态密度与能量的关系为台阶形状。而不是象三维体材料那样的抛物线形状。

20世纪90年代才在实验室制备出方势阱，即将一窄带隙半导体置于宽带隙半导体材料之间的结构，如典型的AlxGa1－xAs/GaAs/AlxGa1－xAs量子阱。高质量的量子阱样品都是用分子束外延或金属有机化学汽相沉积方法外延生长两种不同的材料而成的。除了方势阱，常见的量子阱结构还有半导体异质结构的三角势阱与抛物势阱。

量子阱中电子（或空穴）沿外延生长方向的运动受到限制，可形成一系列分立的量子能级，电子（空穴）的波函数主要局域在量子阱中，称为量子限制效应。另一方面，在平行于量子阱界面的平面内，电子仍作准二维的自由运动。量子阱中每个分立能级对应于一个二维子带，电子态密度为常数。如果阱内存在几个分立能级，总的态密度包括所有子带的贡献，呈台阶状。方势阱中量子能级间的能量差大致与量子阱宽度的平方成反比，J.丁铎尔等首先在GaAs单量子阱的吸收光谱中观察到这种台阶形状的光谱线，并且台阶间的距离与量子阱的宽度平方成反比，从而实验上证实了量子阱的量子限制效应。

量子限制效应使半导体量子阱呈现各种独特且具有广泛应用前景的电子学和光子学特性，并可通过改变材料结构、薄层厚度、掺杂和组分对这些特性实行调控。最主要的特性有：双势垒量子阱结构中的共振隧穿效应，激子二维特性和室温激光发射。

量子阱（QW）是指由2种不同的半导体材料相间排列形成的、具有明显量子限制效应的电子或空穴的势阱。在由2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耦合很小，则多层结构将形成许多分离的量子阱，称为多量子阱（MQW）。

搞错了吧，是量子阱吧？

量子阱(Top quantum well)

量子阱有着三明治一样的结构，中间是很薄的一层半导体膜，外侧是两个隔离层。用激光朝量子阱闪一下，可以使中间的半导体层里产生电子和带正电的空穴。通常情况下，电子会与空穴结合，放出光子。科学家将量子阱的上层制造得特别薄，厚度不足30埃，这样就可迫使中间层产生的电子与空穴结合时，以变化的电场而不是光子的形式释放能量。电场的作用使邻近的量子点中产生新的电子和空穴，从而令它们结合并放出光子。

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