quantum dot是什么意思，quantum dot的意思翻译、用法、同义词、例句

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例句

专业解析

量子点（Quantum Dot）是一种纳米尺度的半导体材料，其电子行为受量子限域效应支配。当半导体颗粒尺寸缩小至纳米级（通常2-10纳米）时，其能带结构从连续态转变为分立能级，导致独特的光电特性。例如，量子点受光或电激发时，发射光的波长（颜色）可通过精确控制纳米颗粒尺寸来调节——尺寸越小，发射光越偏向蓝光；尺寸越大，越偏向红光。这一特性源于量子限域效应：电子在三维受限空间内运动时，其能级差随尺寸减小而增大。

核心特性与应用

1. 尺寸依赖发光：通过调控量子点尺寸可实现从紫外到红外的精准发光调控，应用于高清显示技术（如QLED电视）。
2. 高色纯度与稳定性：窄发射光谱（半峰宽15-30nm）提供更饱色彩，且耐光衰性优于有机荧光材料，适用于医学成像标记。
3. 量子产率高：部分量子点的荧光效率超90%，提升太阳能电池的光捕获效率（如叠层电池中的光谱转换层）。

技术原理

量子点的电子态密度呈类原子分立能级，其带隙能量（( E_g )）与粒径（( r )）满足近似公式：

$$

Eg approx E{g,bulk} + frac{hbar pi}{2r} left( frac{1}{m_e^} + frac{1}{m_h^} right)

$$

其中 ( E_{g,bulk} ) 为体材料带隙，( m_e^ ) 和 ( m_h^ ) 分别为电子与空穴有效质量。该公式揭示了尺寸减小导致带隙增大的物理机制。

权威参考文献

1. 诺贝尔化学奖背景材料："量子点的发现与合成"，瑞典皇家科学院，2023年（nobelprize.org）
2. 《自然·材料》综述："胶体量子点在生物医学中的应用"，2022年（nature.com/articles/s41563-021-01142-7）
3. NIST技术报告："量子点光伏器件的标准化测量"，美国国家标准与技术研究院，2021年（nist.gov/publications）

网络扩展资料

量子点（Quantum Dot）是一种纳米尺度的半导体结构，具有独特的物理性质，以下是详细解释：

1.定义与基本特性

量子点是准零维纳米材料，三个维度的尺寸通常小于100纳米（nm），外观呈点状结构,。其内部电子运动在三个方向均被限制，导致显著的量子局限效应（quantum confinement effect），即材料的电子性质随尺寸变化发生可调控的改变,。

2.结构与别名

• 由少量原子构成（约1-100个），被称为“人造原子”“超晶格”或“量子点原子”。
• 能谱呈分离的量子化特征，所带电荷为元电荷的整数倍。

3.研究历史

• 起源：现代研究始于20世纪70年代，最初为解决能源危机而探索半导体材料的量子效应,。
• 突破：80年代提出“胶状量子点”概念，揭示了尺寸与光学性质的关系，为应用奠定基础。

4.核心原理

通过调节量子点尺寸，可改变其光学和电学特性。例如，较小的量子点发射蓝光，较大的则发射红光，这一特性被广泛应用于显示技术。

5.相关术语

• Quantum（量子）：指微观粒子的能量离散性，如“量子力学”（quantum mechanics）。
• Dot（点）：描述其纳米级的点状结构。

如需了解量子点的具体应用（如显示屏、生物成像等），可进一步查阅高权威性学术资源。

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