Kortrækkende spredning i kvanteprikker

kinesiske forskere, rapportering i Journal of Applied Physics, udgivet af American Institute of Physics, har beskrevet et nyt gennembrud i forståelsen af, hvordan elektroner rejser rundt i kvanteprikker. Dette kan føre til lovende nye fremstillingsmetoder af nye kvanteanordninger.

Guodong Li og kolleger ved National Center for Nanoscience and Technology i Beijing udførte et eksperiment med selvsamlede kvanteprikker og en todimensionel elektrongas, og derefter tilpasse dataene til en model for at finde ud af, hvilken type spredning der er udstillet.

Meget nyligt arbejde har undersøgt den indre struktur af elektrontilstande af disse 10-nm-skala kvanteprikker, som er små, meget effektive energiabsorbere, der kan frigive energi ved tilpassede frekvenser afhængigt af deres størrelse. Selvsamlede kvanteprikker lover godt for billig fremstilling af alle slags nye applikationer såsom lasere, detektorer, og optisk datalagring, samt i nanoteknologisk forskning. Hvad mangler der, siger holdet, er en forståelse af elektronernes spredningseffekter. Optimering af spredning kan være nyttig som en måde til effektivt at transportere elektroner og derved maksimere ydeevnen af ​​kvantepunktbaserede enheder.

For at studere disse effekter, forskerne placerede en AlGaAs/GaAs todimensionel elektrongas (2DEG) nær indlejrede GaSb/GaAs type II kvanteprikker ved en temperatur på 4,2 K.

"Type II GaSb kvanteprikker begrænser kun hullerne og ikke elektronerne, " siger medforfatter Chao Jiang, "så de er frie til at interagere med 2DEG."

Målinger ved forskellige spændinger i det koblede system viste, at spredningsmekanismen er kortrækkende, en idé verificeret af en simpel model med et konstant spredningspotentiale.

"For første gang, vi har præciseret, at mekanismen for elektronspredning i denne type kvantepunktsystem er kortrækkende, " siger Chao. "Resultatet er særligt vigtigt for det fremtidige design af meget effektive kvanteprikbaserede enheder."