imported>MrBenjo: +Normdaten

2024-04-22T15:53:30Z

+Normdaten

Neue Seite

[[Datei:Skizze Quantum well.svg|mini|Skizze eines Quantentopfes. In ein Halbleitermaterial mit großem Abstand zwischen Valenzband <math display="inline">E_\text{V}</math>Leitungsband <math display="inline">E_\text{L}</math> ist Schicht der Dicke <math display="inline">d</math> von Halbleitermaterial 2 eingebettet. Es ergeben sich diskrete Energieniveaus.]]

Unter einem '''Quantentopf''' ({{enS|''quantum well''}}) versteht man einen Potentialverlauf, der die Bewegungsfreiheit eines [[Teilchen im Kasten|Teilchens in einer Raumdimension]] einschränkt (üblicherweise in z-Richtung), so dass nur eine planare Region (x,y-Ebene) besetzt werden kann. Die Breite des Quantentopfes bestimmt maßgeblich die [[Quantenmechanik|quantenmechanischen]] Zustände, die das Teilchen einnehmen kann. Dies führt insbesondere zur Ausbildung von [[Energieniveau]]s (Sub-Bändern), d. h., das Teilchen kann nur diskrete (potentielle) Energiewerte annehmen.

== Herstellung ==
In der [[Halbleiter]]technologie werden Quantentöpfe hergestellt, indem eine Schicht eines Halbleiters geringerer [[Bandlücke]] (z. B. [[GaAs]]) zwischen zwei Schichten eines Halbleiters größerer Bandlücke (z. B. [[AlGaAs]]) eingebettet wird. Derartige Strukturen werden auch als ''Quantenfilm'' bezeichnet.<ref>{{Literatur |Autor=Sven Höfling |Titel=Laserdioden mit [[Polariton]]en |Sammelwerk=[[Physik Journal]] |Band=13 |Nummer=8/9 |Verlag=Wiley-VCH |Datum=2014 |Online=https://www.pro-physik.de/restricted-files/89281}}</ref> Ein weit verbreitetes Verfahren zur Herstellung solcher Doppel-[[Heteroübergang|Heterostrukturen]] ist bspw. die [[Molekularstrahlepitaxie]], die Schichtdickenkontrolle bis in den Bereich von [[Monolage|Einzelschichten]] (engl. {{lang|en|''monolayer''}}) ermöglicht. Um gute Schichtqualitäten zu erreichen, ist unter anderem zu beachten, dass die verwendeten Materialien [[Kristallgitter|gitter]]kompatibel sind, d. h., eine hinreichend ähnliche [[Kristallstruktur]] (u. a. [[Gitterkonstante]]) aufweisen.

== Anwendungen ==
In der zweidimensionalen Anordnung des Quantentopfs weisen die [[Elektron]]en und [[Defektelektron|Löcher]] darin eine andere [[Zustandsdichte]] auf als im dreidimensionalen Kristall. Andere, in der [[Nanotechnologie]] und Forschung studierte niedrigdimensionale Quantensysteme, sind bspw. [[Quantendraht|Quantendrähte]] oder [[Quantenpunkt]]e.<ref>{{Literatur |Titel=Springer Handbook of Nanotechnology |Verlag=Springer Berlin Heidelberg |Ort=Berlin, Heidelberg |Datum=2017 |Sprache=en |Reihe=Springer Handbooks |ISBN=978-3-662-54355-9 |DOI=10.1007/978-3-662-54357-3 |Online=https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-54357-3 |Abruf=2023-01-30}}</ref>

Es können durch gezieltes [[Dotierung|Dotieren]] (hochbewegliche) [[Zweidimensionales Elektronengas|zweidimensionale Elektronensysteme]] hergestellt werden, die Anwendungen z. B. in [[HEMT]]s (engl. ''high-electron-mobility transistor'') finden. Weitere Anwendungen sind z. B. der [[Quanten-Kaskaden-Laser]], [[Diodenlaser]] oder [[Quantentopf-Infrarot-Photodetektor]].

== Literatur ==
{{Siehe auch|Festkörperphysik|Halbleiter}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4124010-8|LCCN=sh88000478}}

[[Kategorie:Quantenphysik]]
[[Kategorie:Festkörperphysik]]
[[Kategorie:Nanotechnologie]]

Quantentopf - Versionsgeschichte

imported>MrBenjo: +Normdaten