Microsoft Word O'quv qo'llanma

Kvant tuzilmalarning qo‘llanilishi. 
Hozirdanoq kvant tuzilmalar 
elektronikaning barcha jabhalarida keng qo‘llanila boshlangan. Xususan, kvant 
tuzilmalar asosida yaratilgan o‘ta yuqori chastotali tunnel diodlar, tranzistorlar, 

---

91
yarim o‘tkazgichli lazerlar, turli datchiklar va sensorlar, kvant kompyuterlar uchun 
mikroprotsessorlar zamonaviy elektronikaning asosi bo‘lib hisoblanmoqda. 
Rezonansli tunnel diod — klassik zarracha, to‘liq energiyasi potentsial to‘siq 
energiyasidan katta bo‘lsagina undan oshib o‘tadi, kichik bo‘lsa zarracha to‘siqdan 
qaytadi va teskari tomonga harakatlanadi. Kvant zarracha esa boshqacha 
harakatlanadi: uning energiyasi yetarli bo‘lmasa ham to‘siqni to‘lqin kabi engib 
o‘tishi mumkin. To‘liq energiyasi potentsial energiyadan kam bo‘lsa ham to‘siqni 
oshmasdan o‘tish ehtimoli mavjud ekan. Bu kvant hodisa «tunnel samarasi» nomini 
oldi va u rezonansli tunnel diodida foydalaniladi. 
Kvant chuqurliklari asosidagi lazerlar. 
Kvant tuzilmalar lazerlar 
tayyorlashda muvaffaqiyatli qo‘llanilmoqda. Bugungi kunda kvant chuqurliklar 
asosida yaratilgan samarali lazer qurilmalari iste’molchilar bozoriga yetib bordi va 
tolali-optik aloqada muvaffaqiyatli qo‘llanilmoqda. Qurilmalar tuzilishi va ishlashi 
quyidagicha: birinchidan, har qanday lazer uchun energetik sathlarning invers 
zichlanishini oshirish lozim. Boshqacha aytganda, yuqori energetik sathda quyi 
sathdagiga qaraganda ko‘proq elektronlar joylashishi kerak bo‘lib, termik 
muvozanat holati paytida buning aksi bo‘ladi. Ikkinchidan, har bir lazerga optik 
rezanator yoki elektromagnit nurlanishni ishchi hajmga to‘playdigan qaytargichlar 
sistemasi zarur. 
Kvant chuqurlikni lazerga aylantirish uchun uni elektronlar kiruvchi va 
chiqib ketuvchi ikki kontaktga ulash lozim. Kontakt orqali elektron o‘tkazuvchanlik 
zonasiga kirgan elektron sakrab, o‘tkazuvchanlik zonasidan valent zonasiga o‘tadi 
va ortiqcha energiyasini kvant, ya’ni elektromagnit to‘lqin shaklida nurlantiradi. 
Keyin valent zonadan boshqa kontakt orqali chiqib ketadi. Lazer hosil qilgan 
elektromagnit nurlanish asbobning markaziy ishchi sohasida to‘planishi lozim. 
Buning uchun ichki qatlamlarning sindirish ko‘rsatkichi tashqarinikidan katta 
bo‘lishi kerak. Ichki soha to‘lqin uzatgich vazifasini o‘taydi deyish ham mumkin. 
To‘lqin uzatgich chegaralariga qaytaruvchi oynalar o‘rnatilib, ular rezonator 
vazifasini bajaradi. Kvant chuqurliklar asosidagi lazerlar oddiy yarim o‘tkazgichli 
lazerlarga qaraganda qator afzalliklarga ega. Ularga quyidagilarni kiritish mumkin: 

---

92
generatsiyalanayotgan lazer chastotasini boshqarish imkoni, optik nurlanishda 
befoyda so‘nishning kamligi, invers zichlanishni hosil qilish elektron gazlarda 
osonligi tufayli kam tok talab qilinadi va ko‘proq yorug‘lik beriladi. Shu tufayli 
ularning foydali ish koeffitsienti 60 foizgacha yetadi. Hozirda ham kvant 
chuqurliklar asosida lazerlar tayyorlash bo‘yicha dunyoning ko‘pgina 
laboratoriyalarida keng qamrovli ishlar olib borilmoqda. Aynan tolali-optik aloqada 
qo‘llanilayotgan lazerlar yaratishdagi xizmatlari uchun 2003 yili rus olimi J. 
Alfyorovga Nobel mukofoti berilgan edi.