Nieuwe theoretische analyse beschouwt gevallen waarin de elektronen buiten de grenzen van halfgeleidende kwantumdraden mogen bestaan ​​- met belangrijke implicaties voor hun prestaties

Dunne, halfgeleidende draden hebben de laatste tijd veel aandacht getrokken in de natuurkunde, zowel in experimenten als in theoretische analyse. Deze structuren worden kwantumdraden genoemd en zijn vaak bedekt met isolerende materialen, en verschillende eerdere onderzoeken hebben nu onderzocht hoe de mismatch tussen de isolerende eigenschappen van beide materialen hun prestaties kan beïnvloeden. Door nieuwe analyse gepubliceerd in The European Physical Journal B , Nguyen Nhu Dat en Nguyen Thi Thuc Hien van de Duy Tan University, Vietnam, laten zien dat dunnere draden met minder isolerende coatings de mobiliteit van de elektronen die ze dragen kunnen verbeteren.

Quantumdraden hebben een breed scala aan potentiële toepassingen en het gebruik ervan in apparaten zoals lasers, LED's, transistors en sensoren wordt nu op grote schaal onderzocht. Resultaten van eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat de isolerende eigenschappen van hun coatingmaterialen de interacties die plaatsvinden tussen elektrische ladingen in de halfgeleidende draad kunnen variëren. Dit beïnvloedt op zijn beurt de kwantumtoestanden van de elektronen van de draad. Deze modellen hebben echter tegenstrijdige conclusies opgeleverd over het vermogen van elektronen om door de draad te bewegen, afhankelijk van het feit of coatings meer of minder isolerend zijn dan de halfgeleider.

Door hun gedetailleerde analyse hebben Nguyen Nhu Dat en Nguyen Thi Thuc Hien deze eerdere benaderingen nu verbeterd. Terwijl eerdere studies aannamen dat deze elektronen volledig beperkt blijven tot de draad, beschouwde het duo het geval waarin elektronen de buitengrens van de halfgeleider mogen passeren. Hun resulterende berekeningen toonden aan dat eerdere modellen de mobiliteit van elektronen waarschijnlijk hebben onderschat - die ongeveer 10 keer groter wordt in dunne draden, wanneer ze zijn gecoat in minder isolerende materialen dan de halfgeleider. Toch zijn eerdere modellen nog steeds nuttig voor het beschrijven van dikkere kwantumdraden. Het resultaat biedt belangrijke inzichten in de geleidende eigenschappen van kwantumdraden en zou onderzoekers in toekomstige studies in staat kunnen stellen hun potentiële toepassingen beter te begrijpen. + Verder verkennen

Nanodraden onder spanning vormen de basis voor ultrasnelle transistoren