Puits quantique

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Un puits quantique est un puits de potentiel confinant une particule dans deux dimensions de l'espace. Cette particule est en général un porteur de charge dans un solide, tel qu'un électron ou un trou. Le puits quantique s'obtient alors en réduisant la dimension du solide dans une des directions de l'espace (confinement 1D) en dessous d'une valeur proche de la longueur d'onde de Broglie de la particule (typiquement quelques dizaines de nanomètres). Une des conséquences les plus importante du confinement est la discrétisation des énergies possibles pour la particule, donnant lieu à des "sous-bandes" d'énergie.

Des puits quantiques peuvent parfois se former de manière "naturelle" dans certains matériaux artificiels (cristaux inorganiques ou molécules organiques). Cependant, dans la très grande majorité des cas, ils sont obtenus par une structuration volontaire et très précise (à l'échelle du nanomètre) des matériaux utilisés.

Un confinement 1D peut être obtenu avec un puit quantique, 2D avec un fil quantique, 3D avec une boite quantique.

[modifier] Fabrication des puits quantiques dans les semiconducteurs

Dans les semiconducteurs, un puits quantique peut s'obtenir par l'empilement successif d'un matériau de petit gap, d'un matériau de grand gap, et d'un matériau de petit gap (généralement indentique au premier). Ce type de structure peut être fabriqué par épitaxie par jet moléculaire ou par dépôt chimique en phase vapeur.