Материалы и методы нанотехнологий : учебное пособие

Квантовая нить
— объект, в котором движение носителей заряда 
ограничено уже в двух направлениях и носители заряда считаются одно-
мерными. Основные физические явления в квантовых нитях — кванто-
вание проводимости, сильно коррелированный электронный транспорт.
Квантовая точка
является квазинульмерной структурой, в кото-
рой движение носителей заряда ограничено во всех трех направле-

---

105
2.4. гетероструктуры
ниях. В трехмерном (3D) полупроводнике плотность состояний 
N
(
E
) 
является непрерывной функцией. Уменьшение размерности электрон-
ного газа приводит к изменению энергетического спектра от непре-
рывного к дискретному вследствие его расщепления (рис. 2.3). Кванто-
вая точка обладает полностью дискретным энергетическим спектром.
E
а
б
в
г
3
D
dN
/dE
~ E
1/2
E
2
D
dN
/dE
~ const
E
1
D
dN
/dE
~ E
-
1/2
E
0
D
dN
N
(E
)
N
(E
)
N
(E
)
N
(E
)
/dE
~ δ
(E)
Рис. 2.3. Плотность состояний 
N
(
E
) для носителей заряда
как функция размерности полупроводника:
а
— трехмерный (3D) полупроводник; 
б
— квантовая яма (2D);
в
— квантовая проволока (1D); 
г
— квантовая точка (0D)
Квантовую точку иногда называют «искусственным» атомом или 
«сверхатомом». Размеры квантовых точек имеют порядок нескольких 
нанометров. В квантовой точке валентные электроны всех атомов 
обобществляются подобно свободным электронам в металлах. Кван-
товые точки реализуют предельный случай размерного квантования 
в полупроводниках, когда модификация электронных свойств мате-
риалов наиболее выражена. Одно из интересных свойств квантовых 

---

106