4.6: Un sistema físico (aproximadamente) descrito por un pozo cuadrado
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Después de todo este tedioso álgebra, veamos una posible realización física de tal sistema. Para ello, voy a tener que hablar un poco de semiconductores. Un semiconductor es un sistema cuántico donde los llamados electrones de valencia llenan completamente una banda de valencia, y están separados por un hueco de un conjunto de estados libres en una banda de conducción. Ambos pueden pensarse en un conjunto continuo de estados cuánticos. La diferencia de energía entre las bandas de valencia y conducción es diferente para diferentes semiconductores. Esto puede ser utilizado en las denominadas estructuras de pozo cuántico, donde intercalamos una fina capa de, por ejemplo,\(\ce{GaAs}\) entre capas muy gruesas de\(\ce{GaAlAs}\) (Figura\(\PageIndex{1}\)).
Figura\(\PageIndex{1}\): Una representación esquemática de un pozo cuántico
Dado que la energía de brecha es mucho menor para GaAs que para GaAlAs, obtenemos el efecto de un pequeño pozo cuadrado (tanto en bandas de valencia como de conducción). Se puede medir el hecho de que podamos tener algunos niveles adicionales ocupados en la valencia, y algunos niveles vacíos en la banda de conducción.
Figura\(\PageIndex{2}\):
La mejor manera de hacerlo, es hacer brillar luz sobre estos sistemas, y ver para qué frecuencia podemos crear una transición (al igual que en los átomos).