Confinement quantique

On parle de confinement quantique lorsque les déplacements des électrons ou des trous d'un semiconducteur sont limités dans une ou plusieurs dimensions.

Selon que l'on a confinement dans une, deux ou trois dimension on a un puit quantique, un fil quantique ou une boite quantique. On obtient un régime de confinement quantique lorsque la taille du composant devient très petite, de l'ordre du rayon d'un exciton dans un matériau massif (rayon de l'exciton de Bohr), soit moins de 20 nm.

Le confinement quantique modifie les propriétés électroniques d'un matériau. Il se manifeste par l'apparition de niveaux d'énergie discrets. Il apparaît dans les semiconducteurs et dans les métaux, lorsque les dimensions sont voisines de la longueur d'onde de Fermi qui décroît avec la densité des porteurs de charge. Le confinement quantique apparaît dans les semiconducteurs vers 200 nm et dans les métaux vers 1 nm.