البئر الكمي هو بئر محتملة ذات قيم طاقة منفصلة فقط لنموذج الكلاسيكي المستعمل ليتم تأكيد وجود بئر كمي، مثل حصر الجسيمات، التي كانت في البداية حرة في التحرك بثلاثة أبعاد في بعدين من خلال جعلها تأخذ محل منطقة مستوية.
خصائص البئر الكمي
- تظهر آثار الحبس الكمومي عندما تكون سماكة البئر الكمومية تتقارن مع الطول الموجي التي تحمل الإلكترونات والثقوب عمومًا، مما يعمل على تكوين مستويات طاقة تسمى نطاقات الطاقة الفرعية، أي أن الحاملات يمكن أن يكون لها فقط قيم طاقة خاصة.
- تم عمل مجموعة مختلفة من أجهزة الآبار الكمومية الإلكترونية، بالاعتماد على نظرية أنظمة الآبار الكمومية، إذ أن لهذه التقنيات استخدامات في أجهزة الليزر وأجهزة الكشف وفي معدات معدلات مختلفة.
- وبالمقارنة مع الأجهزة التقليدية، فإن أجهزة الآبار الكمومية أسرع بكثير وتعمل بشكل اقتصادي أكثر، وهي نقطة ذات أهمية لا تصدق للصناعات التكنولوجية والاتصالات.
- وتحل أجهزة الآبار الكمومية هذه حاليًا محل العديد من المكونات الكهربائية التقليدية، إن لم يكن كلها في العديد من الأجهزة الإلكترونية.
- تم توضيح مفهوم البئر الكمومي في عام 1963 بشكل منفصل بواسطة الباحثان هربرت وRF كازارينوف.
- يمكن عمل أسهل أنظمة الآبار الكمومية من خلال تفويت طبقة رقيقة من نوع فردي من مادة أشباه الموصلات بين طبقتين من أخرى ذات فجوة نطاق مختلفة.
- مثلا يوجد طبقتين من (AlGaAs) بفجوة نطاق كبيرة تلف طبقة رقيقة من (GaAs) مع فجوة نطاق أقل حجما من التي قبلها، ومع افتراض أن التغيير في المادة يكون على طول الاتجاه z، لذلك فإن البئر الناتج يكون على طول الاتجاه z.
- ونظرًا لأن فجوة النطاق للمادة الداخلية أقل من (AlGaAs) التي تلف (GaAs)، يتم عمل بئر كمي كبئر تجريبي في منطقة (GaAs)، ويمكن القول عن هذا التغيير في طاقة النطاق من خلال الهيكل على أنه التغيير في القدرات التي قد يشعر بها الناقل، وبالتالي يمكن أن تكون ناقلات الطاقة القليلة محبوسة في هذه الآبار.
