Kuantum noktaları (Quantum Dots), nanoteknolojide 'yapay atomlar' olarak adlandırılır. Bir kuantum noktasının boyutu, o malzemenin 'Bohr Eksiton Yarıçapı'ndan daha küçük hale getirildiğinde kuantum sınırlama (quantum confinement) etkisi ortaya çıkar. Bu bağlamda, küresel bir nanokristalin yarıçapı () küçültüldüğünde meydana gelen değişimlerle ilgili hangisi sentezlenebilir?
Şıklar
Etkin enerji aralığı (), ile orantılı olarak azalır ve sistem klasik rejimde davranır.
Sistemdeki enerji seviyeleri süreklileşir, bu da malzemenin metalik özellik kazanmasına neden olur.
Yarıçap küçüldükçe yasak enerji aralığı genişler (), bu da emisyon spektrumunun maviye kaymasına (blue shift) neden olur.
Kuantum sınırlama, elektronun dalga boyunun nanokristal boyutundan çok daha küçük olduğu durumlarda gözlemlenir.
Yüzey alanı/hacim oranı azaldığı için atomların çoğu iç hacimde kalır ve yüzey etkileri ihmal edilebilir düzeye iner.
Çözüm Açıklaması
Kuantum mekaniğinde sonsuz potansiyel kuyusu modeline benzer şekilde, parçacık daha dar bir alana sıkıştırıldığında ( küçüldüğünde) kinetik enerji ve dolayısıyla toplam enerji artar. Bu durum, yarı iletkenin enerji aralığının () büyümesine, yani yayılan ışığın dalga boyunun kısalmasına (maviye kayma) yol açar.
Video Çözüm
AI ile video çözüm oluştur
İnteraktif Çözüm
Adım adım, sesli ve animasyonlu çözüm. Quiz ile kendini test et!