quantum dot是什麼意思，quantum dot的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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例句

專業解析

量子點（Quantum Dot）是一種納米尺度的半導體材料，其電子行為受量子限域效應支配。當半導體顆粒尺寸縮小至納米級（通常2-10納米）時，其能帶結構從連續态轉變為分立能級，導緻獨特的光電特性。例如，量子點受光或電激發時，發射光的波長（顔色）可通過精确控制納米顆粒尺寸來調節——尺寸越小，發射光越偏向藍光；尺寸越大，越偏向紅光。這一特性源于量子限域效應：電子在三維受限空間内運動時，其能級差隨尺寸減小而增大。

核心特性與應用

1. 尺寸依賴發光：通過調控量子點尺寸可實現從紫外到紅外的精準發光調控，應用于高清顯示技術（如QLED電視）。
2. 高色純度與穩定性：窄發射光譜（半峰寬15-30nm）提供更飽色彩，且耐光衰性優于有機熒光材料，適用于醫學成像标記。
3. 量子産率高：部分量子點的熒光效率超90%，提升太陽能電池的光捕獲效率（如疊層電池中的光譜轉換層）。

技術原理

量子點的電子态密度呈類原子分立能級，其帶隙能量（( E_g )）與粒徑（( r )）滿足近似公式：

$$

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

$$

其中 ( E_{g,bulk} ) 為體材料帶隙，( m_e^ ) 和 ( m_h^ ) 分别為電子與空穴有效質量。該公式揭示了尺寸減小導緻帶隙增大的物理機制。

權威參考文獻

1. 諾貝爾化學獎背景材料："量子點的發現與合成"，瑞典皇家科學院，2023年（nobelprize.org）
2. 《自然·材料》綜述："膠體量子點在生物醫學中的應用"，2022年（nature.com/articles/s41563-021-01142-7）
3. NIST技術報告："量子點光伏器件的标準化測量"，美國國家标準與技術研究院，2021年（nist.gov/publications）

網絡擴展資料

量子點（Quantum Dot）是一種納米尺度的半導體結構，具有獨特的物理性質，以下是詳細解釋：

1.定義與基本特性

量子點是準零維納米材料，三個維度的尺寸通常小于100納米（nm），外觀呈點狀結構,。其内部電子運動在三個方向均被限制，導緻顯著的量子局限效應（quantum confinement effect），即材料的電子性質隨尺寸變化發生可調控的改變,。

2.結構與别名

• 由少量原子構成（約1-100個），被稱為“人造原子”“超晶格”或“量子點原子”。
• 能譜呈分離的量子化特征，所帶電荷為元電荷的整數倍。

3.研究曆史

• 起源：現代研究始于20世紀70年代，最初為解決能源危機而探索半導體材料的量子效應,。
• 突破：80年代提出“膠狀量子點”概念，揭示了尺寸與光學性質的關系，為應用奠定基礎。

4.核心原理

通過調節量子點尺寸，可改變其光學和電學特性。例如，較小的量子點發射藍光，較大的則發射紅光，這一特性被廣泛應用于顯示技術。

5.相關術語

• Quantum（量子）：指微觀粒子的能量離散性，如“量子力學”（quantum mechanics）。
• Dot（點）：描述其納米級的點狀結構。

如需了解量子點的具體應用（如顯示屏、生物成像等），可進一步查閱高權威性學術資源。

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