量子線描述了載流子在兩個維度上被限制的情況，如在z軸和y軸上被限制在一個很小的尺度為d的範圍內(線的橫截面積為d2)，而在x方向可自由移動。這種情況類似載流子在碳納米管或者矽納米導線中的運動。
基本介紹
- 中文名：量子線
- 外文名：Quantum wire
- 又稱：納米線
- 本質：導電性質受到量子效應影響的導線
簡介,碳納米管,量子線的用途,
簡介
在凝聚態物理中,量子線指導電性質受到量子效應影響的導線.由於該效應通常在納米尺度才出現，故也稱為納米線。由於傳導電子在切向上受到量子束縛,切向能量呈現量子化:
("基態" 能量),
,... (另見量子諧振子).量子化的主要後果是量子線的電阻不能用傳統的公式:
獲得(這裡
電阻係數,
長度, 
截面積)。
量子線電阻必須通過對橫向能量的精確計算而獲得,而且必然是量子化的。
納米線的直徑越小,這種量子效應就愈加明顯。半導體線的電阻在直徑100納米左右開始顯示可觀測的量子性,而金屬要在原子量級才能顯現.
碳納米管
碳納米管被視作最具有可行性的量子線。
碳納米管具有一些特殊的電學性質。常用矢量Ch表示碳納米管上原子排列的方向，其中
，記為(n,m)。a1和a2分別表示兩個基矢。(n,m)與碳納米管的導電性能密切相關。對於一個給定(n,m)的納米管，如果有2n+m=3q（q為整數），則這個方向上表現出金屬性，是良好的導體，否則表現為半導體。對於n=m的方向，碳納米管表現出良好的導電性，電導率通常可達銅的1萬倍。取決於其方向性，碳納米管可用來製作半導體晶片中的導線和電晶體，有望得到更大的開通電流和更快的速度，可用於替代矽晶片，但該技術仍在研究中。
量子線的用途
量子線可以用來製作電晶體.電晶體是現代電子電路的基本構成元件。對於製作電晶體來說，最關鍵的問題是確保柵極能夠有效控制對導電溝道的開閉。根據摩爾定律，電晶體的尺寸將會越來越小，直到納米級別。這使得保持足夠的控制越來越困難。
如果把柵極製作在納米線外圍，用量子線作導電溝道，這樣的電晶體將會有優良的導電特性。[1]
