QCM : Puits quantiques et applications (4 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour l’exemple étudié d’un électron dans un puits carré, combien d’états liés la résolution graphique des équations met-elle en évidence ?

Trois états liés
Cinq états liés
Sept états liés
Six états liés

Six états liés

Explication

La résolution graphique des équations du puits carré met en évidence six états liés. Trois correspond au nombre de niveaux dont les valeurs sont précisées, tandis que cinq et sept résultent d’un décompte erroné.

2. Dans l’exemple du puits carré, quel niveau d’énergie faut-il associer au troisième état lié ?

E3≃0.12V0E_3 \simeq 0.12V_0
E3≃0.26V0E_3 \simeq 0.26V_0
E3≃0.74V0E_3 \simeq 0.74V_0
E3≃0.46V0E_3 \simeq 0.46V_0

$$E_3 \simeq 0.26V_0$$

Explication

Le troisième niveau indiqué vaut environ 0.26V00.26V_0. La valeur 0.12V00.12V_0 est celle du deuxième niveau, 0.46V00.46V_0 celle du quatrième, et 0.74V00.74V_0 provient d’un complément erroné.

3. Quel dispositif est présenté comme une application des puits quantiques ?

La LED
Le laser à cascade quantique
La diode laser
Le microscope à effet tunnel

La diode laser

Explication

La diode laser est présentée comme une application des puits quantiques. La LED et le laser à cascade quantique sont cités parmi les autres composants optoélectroniques, tandis que le microscope est associé à l’effet tunnel.

4. Dans la structure de diode laser représentée, quel élément constitue la couche guidante située entre les semi-conducteurs à grand gap ?

Les barrières
Le substrat
Les contacts métalliques
La couche active

La couche active

Explication

La couche active est la couche guidante représentée entre les semi-conducteurs à grand gap. Le substrat sert de support, les contacts métalliques assurent les connexions et les barrières ne désignent pas la couche active.

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Combien d’états liés la résolution graphique donne-t-elle dans l’exemple ?

Six états liés.

Quelle application des puits quantiques est représentée par une diode laser ?

Une application des puits quantiques.

Quel système est étudié dans l’exemple du puits carré ?

Un électron dans un puits de largeur 2a=10 nm2a=10\,\mathrm{nm} et de profondeur V0=0.1 eVV_0=0.1\,\mathrm{eV}.

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