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  從教20年 2016-02-15 00:00:00

  量子點(quantum dot)是準(zhǔn)零維(quasi-zero-dimensional)的納米材料，由少量的原子所構(gòu)成。粗略地說，量子點三個維度的尺寸都在100納米(nm)以下，外觀恰似一極小的點狀物，其內(nèi)部電子在各方向上的運動都受到局限，所以量子限域效應(yīng)(quantum confinement effect)特別顯著。 量子點(quantumdots，QDs)是由有限數(shù)目的原子組成，三個維度尺寸均在納米數(shù)量級。量子點一般為球形或類球形，是由半導(dǎo)體材料(通常由IIB～ⅥA或IIIA～VA元素組成)制成的、穩(wěn)定直徑在2～20 nm的納米粒子。量子點是在納米尺度上的原子和分子的集合體，既可由一種半導(dǎo)體材料組成，如由IIB．VIA族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)或IIIA．VA族元素(如InP、InAs等)組成，也可以由兩種或兩種以上的半導(dǎo)體材料組成。作為一種新穎的半導(dǎo)體納米材料，量子點具有許多獨特的納米性質(zhì)。 量子點（英語：Quantum Dot）是在把導(dǎo)帶電子、價帶空穴及激子在三 量子點 個空間方向上束縛住的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)。量子點，電子運動在三維空間都受到了限制，因此有時被稱為“人造原子”、“超晶格”、“超原子”或“量子點原子”，是20世紀(jì)90年代提出來的一個新概念。 量子點是在把導(dǎo)帶電子、價帶空穴及激子在三個空間方向上束縛住的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)。這種約束可以歸結(jié)于靜電勢（由外部的電極，摻雜，應(yīng)變，雜質(zhì)產(chǎn)生），兩種不同半導(dǎo)體材料的界面（例如：在自組量子點中），半導(dǎo)體的表面（例如：半導(dǎo)體納米晶體），或者以上三者的結(jié)合。量子點具有分離的量子化的能譜。所對應(yīng)的波函數(shù)在空間上位于量子點中，但延伸于數(shù)個晶格周期中。一個量子點具有少量的（1-100個）整數(shù)個的電子、空穴或空穴電子對，即其所帶的電量是元電荷的整數(shù)倍。 量子點，又可稱為納米晶，是一種由II－VI族或III－V族元素組成的納米顆粒。量子點的粒徑一般介于1～10nm之間，由于電子和空穴被量子限域，連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)變成具有分子特性的分立能級結(jié)構(gòu)，受激后可以發(fā)射熒光。基于量子效應(yīng)，量子點在太陽能電池，發(fā)光器件，光學(xué)生物標(biāo)記等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。科學(xué)家已經(jīng)發(fā)明許多不同的方法來制造量子點，并預(yù)期這種納米材料在二十一世紀(jì)的納米電子學(xué)(nanoelectronics)上有極大的應(yīng)用潛力。 小的量子點，例如膠狀半導(dǎo)體納米晶，可以小到只有2到10個納米，這相當(dāng)于10到50個原子的直徑的尺寸，在一個量子點體積中可以包含100到100，000個這樣的原子.自組裝量子點的典型尺寸在10到50 納米之間。通過光刻成型的門電極 或者刻蝕半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)中的二維電子氣形成的量子點橫向尺寸可以超過100納米。將10納米尺寸的三百萬個量子點首尾 相接排列起來可以達(dá)到人類拇指的寬度。

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