Почему двумерный электронный газ становится нестабильным при понижении размерности системы?

Двумерный электронный газ становится нестабильным при понижении размерности системы из-за эффекта размерного квантования энергии. 2

Когда движение электрона ограничено конечной областью пространства, линейные размеры которой сравнимы с длиной волны де Бройля, изменяется картина энергетических уровней электрона по сравнению с электронным энергетическим спектром безграничного (объёмного) кристалла. 2

Некоторые последствия этого эффекта:

• Образование электронного кристалла. 4 Когда кинетическая энергия электронного газа становится меньше модуля потенциальной энергии, то для уменьшения своей полной энергии двухмерный газ образует треугольную решётку. 4
• Андерсоновская локализация. 5 Пролетая над потенциальным барьером, электрон испытывает квантовомеханическое отражение. 5 Квантовая поправка к проводимости приводит к уменьшению тока. 5 Эта поправка растёт с увеличением длины релаксации фазы электрона при понижении температуры. 5
• Флуктуации потенциала. 5 Они обусловлены неоднородностью распределения дефектов и примесей вдоль слоя. 5 Вся плоскость делится на заполненные электронами проводящие области и непроводящие области. 5 При малых значениях энергии Ферми заполняются только самые глубокие впадины, они изолированы, и ток в структуре не течёт. 5