Квантовые устройства и интегральные схемы. Теория и расчёты

Длина волны излучаемого света также зависит от энергетических переходов внутри квантовой точки и, следовательно, от ее размеров. Благодаря уникальным оптическим свойствам, квантовые точки с люминесценцией могут использоваться в светодиодах, лазерах, флюоресцентных маркерах, оптических сенсорах и других оптических приложениях.

Квантовые точки также обладают эффектами, такими как квантовое усиление, при котором усиление светового сигнала происходит за счет взаимодействия света с электронами внутри точки.

Это свойство может быть использовано для создания квантовых усилителей и лазеров с улучшенными оптическими характеристиками.

Оптические свойства квантовых точек, связанные с их способностью поглощать и излучать свет в узких диапазонах энергии, открывают возможности для создания новых оптических и фотонических приборов, таких как светодиоды, фотодиоды, лазеры, оптические сенсоры и другие.

5. Эффекты одноэлектронной капсулы: Когда размеры квантовых точек становятся настолько малыми, что они приближаются к характерной длине волны электронов или им подобным носителям заряда, возникают эффекты одноэлектронной капсулы или одноэлектронного острова.

В таких условиях носители заряда, такие как электроны, могут занимать только дискретные и точно определенные энергетические уровни внутри квантовых точек. Каждый энергетический уровень соответствует определенному числу зарядов, которые могут быть на электронной капсуле (квантовой точке).

Эти эффекты можно наблюдать при низких температурах и при наличии изоляции от внешних электрических шумов.

Одноэлектронные капсулы имеют свойство кулька (похоже на одноэлектронный атом), где электроны многократно перемещаются между капсулами через туннельный эффект. Управление и манипуляция одноэлектронными зарядами на квантовых точках позволяет создавать устройства с точно контролируемыми и манипулируемыми зарядами, что открывает новые возможности для квантовых вычислений, квантовой информации, физики одноэлектронных устройств и других областей.

Одноэлектронные эффекты можно использовать для создания наноэлектронных устройств с высокой точностью и стабильностью работы, таких как одноэлектронные транзисторы, зарядовые насосы, счетчики электронов и другие. Они находят применение и в квантовых вычислениях, где квантовые биты на основе одноэлектронных зарядов могут хранить и обрабатывать информацию с высокой точностью.