квантовая точка
сокр.,
КТ
(англ. quantum dot или nano-dot сокр., QD; ND)
—
частица материала с размером, близким к длине волны электрона в этом материале (обычно размером 1–10 нм), внутри которой потенциальная энергия электрона ниже, чем за его пределами, таким образом, движение электрона ограничено во всех трех измерениях.
Описание
Примерами квантовых точек могут быть:
- полупроводниковые гетероструктуры с пространственным ограничением носителей заряда в трех измерениях, в которых реализуется предельный случай размерного квантования; изолированные металлические или полупроводниковые наночастицы/наногранулы с диаметром, удовлетворяющим условию размерного квантования, небольшие (1–10 нм) молекулы и молекулярные кластеры;
- коллоидные или нанесенные на пористый носитель высокодисперсные частицы полупроводников диаметром 1–30 нм.
Электронный спектр идеальной квантовой точки представляет собой набор дискретных уровней, разделенных областями запрещенных состояний, и формально соответствует электронному спектру одиночного атома. Однако реальная квантовая точка может состоять из сотен тысяч атомов. Минимальный и максимальный размеры квантовых точек зависят от того, из каких веществ она создана: например, для системы InAs–AlGaAs минимальный размер квантовых точек составляет 4 нм, а максимальный размер не должен превышать 30 нм.
Иллюстрации
|
Участок поверхности Si(100) с ямкой диаметром ~100 нм и глубиной 16 нм, на дне которой находится квантовая точка - тонкий слой из атомов Ge. Справа - профиль поперечного сечения ямки с квантовой точкой шириной ~30 нм и высотой 1.5 нм.
|
Авторы
- Гусев Александр Иванович
- Толкачев Николай Николаевич
Источники
- Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. — М.: Физматлит, 2007. — 416 с.
- Gusev A. I. Rempel A.A. Nanocrystalline Materials. — Cambridge: Cambridge International Science Publishing, 2004. — 351 p.