E3 Quanteneinschluss

Thema

Dass sich die Größe dieses Halbleiter-Nanopartikels dem Bohr-Radius des Exzitons desselben Materials annähert, dem charakteristischen Abstand zwischen dem Elektron und dem Loch, die zusammen dieses Exziton innerhalb des Volumenmaterials bilden, aktiviert das starke Einschlussregime dieses Nanopartikels: Im Volumenmaterial hat dieses Exziton viel Platz, um diesen charakteristischen Abstand ohne jede Einschränkung aufrechtzuerhalten, aber innerhalb eines Nanopartikels, dessen Größe bereits nahe an demselben Bohr-Radius des Exzitons liegt, den physikalischen Wänden des Exzitons selbst Nanopartikel beginnen, den für dieses Exziton verfügbaren Platz einzuschränken. Dass die Größe dieses Nanopartikels noch weiter reduziert wird, sich dem Bohr-Radius des Exzitons annähert oder sogar darunter bleibt, führt dazu, dass dieses starke Einschlussregime folglich noch ausgeprägter wird.

Dass dieses Halbleiter-Nanopartikel in dieses starke Einschlussregime eintritt, bedeutet gemäß der Brus-Gleichung, dass seine Bandlücke nicht mehr die feste Konstante ist, die es im Volumenmaterial hat, sondern direkt von der Größe dieses Nanopartikels abhängig wird: Diese Brus-Gleichung beschreibt, wie sich die Bandlücke dieses Nanopartikels über die Bandlücke des äquivalenten Volumenmaterials hinaus vergrößert, wenn seine Größe innerhalb dieses starken Einschlussregimes verringert wird. Die Tatsache, dass die Größe dieses Nanopartikels innerhalb dieses starken Einschlussregimes kleiner ist, bedeutet, dass diese Bandlücke gemäß derselben Brus-Gleichung größer ist.

Aus diesem Grund macht dieses Modell mit dem starken Einschlussregime und der größenabhängigen Bandlücke, mit der es sich öffnete, dieselbe Größenabhängigkeit genau zur physikalischen Signatur, die einen Quantenpunkt als solchen definiert und ihn von jedem anderen Halbleiter-Nanopartikel desselben Materials unterscheidet, das dieses starke Einschlussregime noch nicht erreicht hat: Während diese Bandlücke für jede Partikelgröße außerhalb dieses Regimes konstant bleibt, haben darin zwei Partikel desselben Materials, aber unterschiedlicher Größe, jeweils ihre eigene charakteristische Bandlücke. Dass diese größenabhängige Bandlücke gemäß einem anderen Modell in diesem Satz anhand der Lichtenergie, die dieses Nanopartikel durch Photolumineszenz emittiert, experimentell verifiziert werden kann, bedeutet, dass dasselbe Modell bestätigt, ob dieses starke Einschlussregime tatsächlich erfüllt ist; und dass andererseits dieselbe größenabhängige Bandlücke verloren geht, wenn die thermische Koaleszenz, die von einem anderen Modell dieses Satzes beschrieben wird, dazu führt, dass dieses Nanopartikel über den Bohr-Radius des Exzitons hinaus wächst, mit dem dieses Modell geöffnet wurde, wodurch dieselbe Quantenbeschränkung zusammen mit der von ihr definierten physikalischen Quantenpunktsignatur zerstört wird.

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