Introduction to the Experiment of Semiconductor QCE Measurement by Admittance Spectroscopy by Zhu hai 背景说明 量子限制效应 量子限制效应(QCE, Quantum Confinement Effect),是指固体 材料结构的尺度缩小到一定值,比如纳米量级时,能态结构发生变化 开始表现出量子特性,比如形成分立能级。此时材料的电、磁、光、 声、热平衡态和输运性质与宏观材料相比有很多特殊之处。尺度对材 料性质的量子限制效应影响,可以施加在三个维度方向上,比如量子 点材料、纳米团簇等零维量子材料;也可表现为对两个维度的限制 比如纳米线、纳米棒等一维量子材料;或者作用在一个维度上的限制, 比如量子阱结构等二维量子材料。半导体量子限制效应通常研究的是 半导体量子阱或者量子点结构中载流子表现出的特殊性质。 量子阱 量子阱结构指的是在半导体衬底上生长若干层不同材料、不同参 杂情况的半导体薄膜。此时能带随材料的丛深空间分布图中可以看到 若干台阶、势垒或势阱。当膜十分薄时,势阱宽度小于载流子平均自 量子阱样品结构 认表面向内 电子阱 si衬底 能带 示意Introduction to the Experiment of Semiconductor QCE Measurement by Admittance Spectroscopy by ZHU Hai 2 / 20 Ec Ev SiGe 层 Si 盖层 Si 衬底 量子阱样品结构 从表面向内 平 行 于 表 面 能带 示意 空穴阱 电子阱 Si SiG e Si 背景说明 量子限制效应 量子限制效应（QCE，Quantum Confinement Effect）,是指固体 材料结构的尺度缩小到一定值，比如纳米量级时，能态结构发生变化 开始表现出量子特性，比如形成分立能级。此时材料的电、磁、光、 声、热平衡态和输运性质与宏观材料相比有很多特殊之处。尺度对材 料性质的量子限制效应影响，可以施加在三个维度方向上，比如量子 点材料、纳米团簇等零维量子材料；也可表现为对两个维度的限制， 比如纳米线、纳米棒等一维量子材料；或者作用在一个维度上的限制， 比如量子阱结构等二维量子材料。半导体量子限制效应通常研究的是 半导体量子阱或者量子点结构中载流子表现出的特殊性质。 量子阱 量子阱结构指的是在半导体衬底上生长若干层不同材料、不同参 杂情况的半导体薄膜。此时能带随材料的丛深空间分布图中可以看到 若干台阶、势垒或势阱。当膜十分薄时，势阱宽度小于载流子平均自