Yarimo ʻ tkazgichli kvant nuqtalar

Mundarija
Ikki o
ʻ
lchamli elektronlar

---

Elektronning kristalldagi massasi m, ya
ʼ
ni effektiv massasi, erkin elektronning massasi 
dan farq qiladi.
U shunchaki kvaziimpuls va energiya o‘rtasidagi bog‘liqlikni xarakterlaydi hamda uning qiymati
yarimo‘tkazgichlarda erkin elektronning massasidan bir necha marta kichik bo‘ladi. Elektronning yassi
sirtda harakatlanishi uchun yirik kristalldagi kabi zonaviy struktura saqlanib qoladi. Elektronning minimal
energiyasi (n=1 da) energiya bo‘yicha kvantlanishda nolga teng bo‘lmaydi va struktura o‘lchami d kamayib
borgani sari 
qonuni asosida ortib boradi.
Pauli prinsipiga asosan, bitta energetik holatda turli spinlarga ega bo‘lgan elektronlar soni ikkitadan ko‘p
bo‘lishi mumkin emas. U holda, biz qandaydir yo‘l bilan strukturaga elektronlarni kiritganimizda, ular
energiyalari ortib borish tartibida qayta taqsimlanadi. Elektronlarning kristalldagi xossalarini tushuntirish
uchun holat zichligi deb ataladigan kattalik kiritiladi. Ushbu kattalik holatlar sonining birlik energiya
intervaliga nisbati bilan aniqlanadi:
Qisqacha aytganda, kvant nuqta — bu elektr xossalari uning o‘lchamlari va shakliga bog‘liq bo‘lgan
yarimo‘tkazgich. Kristallning o‘lchamlari qanchalik kichik bo‘lsa, energetik sathlar orasidagi masofa
shunchalik katta bo‘ladi. Masalan, elektronning quyi energetik sathga o‘tishida foton nurlanadi. Biz kvant
nuqtasining o‘lchamlarini o‘zgartira olamiz, demak, nurlanayotgan foton xususiyatlarini ham o‘zgartira
olamiz.
Kvant nuqtalari birinchi marta 1981-yilda Aleksey Yekimov tomonidan hosil qilingan. Shundan so‘ng,
1985-yil Luis Bryus ham kolloid eritmalarda kvant nuqtasini hosil qilishga muvaffaq bo‘lgan. „Kvant
nuqtasi“ atamasi esa Mark Rid tomonidan taklif etilgan. Ilk marta yaratilgan kvant nuqtalari 
kristallaridan hosil qilingan edi. 1993-yilda kadmiy selenid (
) dan kolloid nanokristallar
ko‘rinishidagi kvant nuqtalarini sintez qilish usuli kashf etildi. Bunda har bir kvant nuqtasi o‘zini xuddi
izolyatsiyalangan obyekt kabi tutadi.
2013-yil iyun oyida Physical Review Letters jurnalida Bangalordagi Hindiston ilmiy tadqiqotlar institutida
hind olimlari qilgan kashfiyot haqida maqola chop etildi. Unga ko‘ra, 
bilan legirlangan rux eritmasi
asosida hosil qilingan kvant nuqtalari nafaqat zarg‘aldoq rangda, balki, to‘q yashildan qizilgacha bo‘lgan
diapazonda nurlanishi aniqlandi. Bu kashfiyotning ahamiyatga molik jihati shundaki, ushbu tadqiqot
natijasida 
bilan legirlangan kvant nuqtalari mustahkamroq, ishonchliroq va effektivroq bo‘lar ekan.
Hosil qilinish usuliga ko‘ra kvant nuqtalari ikki turga bo‘linadi:
epitaksial kvant nuqtalari;
kolloid kvant nuqtalari.
O‘lchamlari har tomonlama chegaralangan strukturalarni hosil qilishning eng keng tarqalgan va effektiv
usullaridan biri bu molekulyar nurli epitaksiya usulidir. Bu usul monokristall qatlamlarni o‘stirishda
qalinlikni atomlar darajasida nazorat qilish hisobiga mutlaqo yangi struktura va qurilmalarni hosil qilishga
asoslangan. Uning avvalgi usullardan asosiy farqi, atom yoki molekulalarni boshqarishning yuqori