半导体物理

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翻译样例: 量子点及其应用
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表面效应是指随着量子点的粒径减小,大部分原子位于量子点的表面,量子点的比表面积随粒径减小而增大。由于纳米颗粒大的比表面积,表面相原子数的增多,导致了表面原子的配位不足、不饱和键和悬键增多.使这些表面原子具有高的活性,极不稳定,很容易与其它原子结合。这种表面效应将引起纳米粒子大的表面能和高的活性。表面原子的活性不但引起纳米粒子表面原子输运和结构型的变化,同时也引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化。表面缺陷导致陷阱电子或空穴,它们反过来会影响量子点的发光性质、引起非线性光学效应。金属体材料通过光反射而呈现出各种特征颜色,由于表面效应和尺寸效应使纳米金属颗粒对光反射系数显著下降,通常低于1%,因而纳米金属颗粒一般呈黑色,粒径越小,颜色越深,即纳米颗粒的光吸收能力越强,呈现出宽频带强吸收谱。

由于量子点与电子的De Broglie波长、相干波长及激子Bohr半径可比拟,电子局限在纳米空间,电子输运受到限制,电子平均自由程很短,电子的局域性和相干性增强,将引起量子限域效应。对于量子点,当粒径与Wannier激子Bohr半径aB相当或更小时,处于强限域区,易形成激子,产生激子吸收带。随着粒径的减小,激子带的吸收系数增加,出现激子强吸收。由于量子限域效应,激子的最低能量向高能方向移动即蓝移。最新的报道表面,日本NEC已成功地制备了量子点阵,在基底上沉积纳米岛状量子点阵列。当用激光照射量子点使之激励时,量子点发出蓝光,表明量子点确实具有关闭电子的功能的量子限域效应。当量子点的粒径大于Waboer激子Bohr半径岭时,处于弱限域区,此时不能形成激子,其光谱是由干带间跃迁的一系列线谱组成。

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