图3-4 In0.22GaN0.78N/GaN量子阱在300K发出蓝光至橙光时的PL光谱（见彩页）3.3.2.2 量子受限斯塔克效应1.极化现象和内部电场纤锌矿的对称表面因原子约束而形成的物体正点中心和负电中心并不重合，这导致晶体内出现自发的宏观极化[BER 97]。例如，In0.2Ga0.8N量子阱内电场达2.5MV/cm。所以波长为450nm时，阱的厚度固定于3.2nm而不是1.6nm。......
2023-06-15
宏观量子隧道效应的探讨
【摘要】：但量子力学认为：当大于粒子能量的势垒宽度接近量子尺度时，粒子就可以直接穿过该势垒，并称之为“隧穿”。图1-7不同尺寸CdSe纳米粒子的吸收光谱［28］研究发现一些宏观物理量，如纳米粒子的磁化强度和量子相干器件中的磁通量，也具有隧道效应，称为宏观量子隧穿效应。目前研制的量子共振隧穿晶体管就是利用量子效应制成的新一代器件，量子尺寸效应、隧道效应将会是未来微电子器件的基础。
一个经典粒子决不能越过比它自身总能量大得多的势垒。但量子力学认为：当大于粒子能量的势垒宽度接近量子尺度时，粒子就可以直接穿过该势垒，并称之为“隧穿”。微观粒子（如电子）具有的穿过势垒的现象称为隧道效应。
研究发现一些宏观物理量，如纳米粒子的磁化强度和量子相干器件中的磁通量，也具有隧道效应，称为宏观量子隧穿效应。早期曾用于解释超细镍微粒在低温条件下继续保持超顺磁性的现象。近年来人们发现Fe-Ni薄膜中畴壁运动速度在低于某一临界温度后基本与温度无关，于是有人提出量子力学的零点振动可以在低温条件下起着类似于热起伏的效应，从而使零温度附近微颗粒磁化矢量的重取向，保持有限的弛豫时间，即在绝对零度仍然存在非零的磁化反转率。相似的观点可以解释高磁晶各向异性单晶体在低温产生阶梯式的反转磁化模式以及量子干涉器件中的一些效应。
当纳米粒子的尺寸减小至某个临界值以下时，该系统可认为是零维（或准零维）。在这种情况下，量子效应起主导作用，这不仅源于能级的离散化，而且来自体系中的量子相干以及量子隧道效应。如在制造半导体集成电路时，当电路的尺寸接近电子波长时，电子就会通过隧道效应而溢出器件，使器件无法正常工作，经典电路的极限尺寸大概在50 nm。目前研制的量子共振隧穿晶体管就是利用量子效应制成的新一代器件，量子尺寸效应、隧道效应将会是未来微电子器件的基础。
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2023-06-27
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