Комментарии 9
Было все понятно до тех пор, пока он не перешел к сути (4:40).
Я не совсем понял, о чем идет речь. По названию статьи можно подумать что о суператомах, но в видео не рассказывается ничего кроме как о свойствах электронных оболочек с упором на применение в телевизорах…
Если я прав, то к этому видео неплохо было бы приложить статью с элементов.
Если я прав, то к этому видео неплохо было бы приложить статью с элементов.
Судя по всему, речь идет о квантовых точках. Это такие штуки, в которых структура уровней определяется их размером из-за размерного квантования.
Да, именно о них. Если на пальцах, квантовая точка — это кусочек одного вещества (порядка тысяч или миллионов атомов), вкраплённый в другое вещество. Этот кусочек достаточно маленький, чтобы волна электрона «упиралась» в его края, принимая дискретные значения длины/энергии.
Подождите, но в чем различие квантовых точек от полупроводников? В последних, легированием определёнными элементами регулируется ширина запрещённой зоны, от которой и зависит энергия излучаемого фотона (в LED) при рекомбинации (прыжка электрона из зоны проводимости в валентную зону).
Насколько я понимаю, в квантовых точках есть что-то наподобие множества запрещённых зон одновременно, что даёт возможность регулировать перепрыгивание электрона с орбиты на орбиту более точно.
Насколько я понимаю, в квантовых точках есть что-то наподобие множества запрещённых зон одновременно, что даёт возможность регулировать перепрыгивание электрона с орбиты на орбиту более точно.
Квантовые точки тоже делаются из полупроводников.
В любом кристалле есть валентные энергетические уровни и зона проводимости, а между ними — запрещённая зона. Полупроводник — это кристалл, у которого запрещённая зона небольшая, и количество свободных электронов сильно зависит от температуры и других факторов.
Энергетические уровни металла, пролупроводника и диэлектрика.
Легирование создаёт отдельные разрешённые уровни в запрещённой зоне. А искусственный атом — это локальное сужение запрещённой зоны, в котором появляются искусственные валентные уровни.
По вертикали — энергия, по горизонтали — координата.
То есть легирование и создание квантовых точек преследуют одну и ту же цель — создать особенную энергетическую конфигурацию. Но квантовые точки дают больше простора для фантазии (три координаты в пространстве позволяют создать три набора энергий в одной точке), зато легирование на порядок проще и дешевле.
В любом кристалле есть валентные энергетические уровни и зона проводимости, а между ними — запрещённая зона. Полупроводник — это кристалл, у которого запрещённая зона небольшая, и количество свободных электронов сильно зависит от температуры и других факторов.
Энергетические уровни металла, пролупроводника и диэлектрика.
Легирование создаёт отдельные разрешённые уровни в запрещённой зоне. А искусственный атом — это локальное сужение запрещённой зоны, в котором появляются искусственные валентные уровни.
По вертикали — энергия, по горизонтали — координата.
То есть легирование и создание квантовых точек преследуют одну и ту же цель — создать особенную энергетическую конфигурацию. Но квантовые точки дают больше простора для фантазии (три координаты в пространстве позволяют создать три набора энергий в одной точке), зато легирование на порядок проще и дешевле.
Некоторые дополнения к видео:
1. Энергия фотона зависит от длины волны (короткие фиолетовые волны более энергетичны, чем длинные красные). То же относится и к электрону: его кинетическая энергия зависит от длины его волны де Бройля. Эта волна описывает вероятность обнаружить электрон в данном месте, если заставить его проявить свойства частицы. По сути, электромагнитная волна — это волна де Бройля фотона.
2. Если дёргать за бесконечную струну (попробуйте с тросом горнолыжного подъёмника), можно добиться любой длины волны. Поэтому свободный электрон (в вакууме или в проводнике) может иметь любую энергию, в отличие от электрона, ограниченного пространством атома или искуственного атома (aka квантовая точка).
3. Гитарной струне также можно придавать любое количество полуволн, такая техника игры называется флажолет. Отличие электрона от гитарной струны в том, что волне де Бройля нельзя произвольно задавать амплитуду (суммарная вероятность обнаружения частицы всегда равна 100%), а её энергия зависит только от длины волны.
4. Элетрон в атоме или квантовой точке может иметь только целое число полуволн, а значит, может принимать только дискретное значение энергии. А это значит, что этот электрон может поглощать или излучать только фотоны определённых энергий (длин волн). У разных веществ разные энергетические конфигурации, что позволяет астрономам определять химический состав атмосфер планет (на просвет).
5. Нижний энергетический частиц уровень больше нуля, а значит, даже при абсолютном нуле частицы продолжают колебаться. Да, кстати, тепловое движение атомов тоже квантуется.
1. Энергия фотона зависит от длины волны (короткие фиолетовые волны более энергетичны, чем длинные красные). То же относится и к электрону: его кинетическая энергия зависит от длины его волны де Бройля. Эта волна описывает вероятность обнаружить электрон в данном месте, если заставить его проявить свойства частицы. По сути, электромагнитная волна — это волна де Бройля фотона.
2. Если дёргать за бесконечную струну (попробуйте с тросом горнолыжного подъёмника), можно добиться любой длины волны. Поэтому свободный электрон (в вакууме или в проводнике) может иметь любую энергию, в отличие от электрона, ограниченного пространством атома или искуственного атома (aka квантовая точка).
3. Гитарной струне также можно придавать любое количество полуволн, такая техника игры называется флажолет. Отличие электрона от гитарной струны в том, что волне де Бройля нельзя произвольно задавать амплитуду (суммарная вероятность обнаружения частицы всегда равна 100%), а её энергия зависит только от длины волны.
4. Элетрон в атоме или квантовой точке может иметь только целое число полуволн, а значит, может принимать только дискретное значение энергии. А это значит, что этот электрон может поглощать или излучать только фотоны определённых энергий (длин волн). У разных веществ разные энергетические конфигурации, что позволяет астрономам определять химический состав атмосфер планет (на просвет).
5. Нижний энергетический частиц уровень больше нуля, а значит, даже при абсолютном нуле частицы продолжают колебаться. Да, кстати, тепловое движение атомов тоже квантуется.
Это очень, очень плохой перевод. Без перевода вообще было бы понятнее
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Кванты вокруг нас: искусственные атомы