1. Ограничение по тепловой энергии
2. Ограничение по уровню Ферми
3. Ограничение по времени релаксации
Временем релаксации называется время, задаваемое как
Физически τ – среднее время жизни носителей с заданным главным квантовым числом n и импульсами py и pz.
Из соотношений Гейзенберга вытекает, что конечное значение τ влечет за собой неопределенность в энергетическом состоянии
Тогда очевидно, что для того, чтобы наблюдать кванторазмерные эффекты нужно потребовать
Выводы:
· для наблюдения кванторазмерных эффектов необходимо обеспечить малые толщины слоев локализации носителей зарядов, сравнимые с длиной волны де Бройля
· достаточно низкие температуры;
· очень чистые материалы с высокой подвижностью носителей.
m* | T | L100K | L300K | |
InSb | 0.0133m0 | 100K | 120 нм | 10 нм |
Si | 0.92m0 | 100K | 15 нм |
Если взять всего два уровня первый и второй, то
тогда