电子通道效应又称量子隧穿效应，是指在接触两种材料时，由于其导带的分布和排布不同，使得电子以概率的形式从一种材料的导带穿越到另一种材料的导带中的现象。
电子通道的存在离不开量子力学中的波粒二象性。当电子被限制在非常薄的跨越不了的空间（即势垒，峡谷或盆地等）中时，它会表现出像波一样的性质。当两个材料接触时，材料表面的禁带和导带之间的能量有所不同，因此电子在进入另一种材料的导带时就会表现出像粒子一样的行为，即隧穿效应。
电子通道效应能够在多个领域中发挥作用，如半导体器件、量子点器件、扫描隧道显微镜和电子传输等方面。在半导体器件中，电子通道效应是调制场效应晶体管（MOSFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）等关键器件的核心原理之一。
在量子点器件中，当电子被限制在三维空间中的纳米级空间中时，就会出现量子现象，如量子化、诱导耦合、双稳态和耦合微波场等基本现象。电子通道效应被用于制造单电子晶体管、量子点闪存器、量子比特和光电探测器等器件。
电子通道效应被广泛应用于许多微电子学器件中，如高分辨率成像器件、存储器件、传感器件、微波器件等。在高分辨率成像器件中，电子通道效应和扫描探针显微镜技术结合使用，能够实现毫米级甚至纳米级的成像。在传感器中，利用电子隧穿效应来测量电子间的距离和测量表面形貌。在微波器件中，电子通道效应被广泛应用于微波调制器和微波调谐器等器件。因此，电子通道效应在微电子学、材料科学和工程等领域发挥着越来越重要的作用。
关注微信