粒子有概率 “穿过” 高于自身能量的势垒,经典物理中不可能穿墙,量子世界可以。
VR 实现
- 中间设置一道 “能量壁垒”(透明光墙),经典粒子撞击后反弹;
- 切换为量子粒子:大部分反弹,但一小部分直接穿透壁垒出现在另一侧;
- 可调参数:改变壁垒厚度 / 粒子能量,观察隧穿概率变化。
总结:
微观粒子能量低于势垒高度,按照经典物理无法越过能量障碍,但粒子具有概率波属性,仍然有一定概率穿过势垒,出现在势垒另一侧,这就是量子隧穿效应。
利用量子隧穿效应做出的扫描隧道显微镜,针尖与样品隔0.1到1纳米真空,电子隧穿形成微弱电流,以此测绘原子级表面形貌。
当MOS栅氧化层薄至1到1.5纳米时,电子直接隧穿产生栅漏电流,是先进制程芯片的重要物理瓶颈。
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