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Confinamiento Cuántico

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Cuando el tamaño de la partícula se acerca al radio de Bohr del excitón, la energía de banda prohibida deja de ser una constante del material y pasa a depender del tamaño (ecuación de Brus) la firma física que define un punto cuántico.

ID:('ky', 1683)


Ecuación de Brus

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$E_g(r)=E_{g,\infty}+\frac{\hbar^2\pi^2}{2r^2}\left(\frac{1}{m_e^*}+\frac{1}{m_h^*}\right)-\frac{1.8e^2}{4\pi\varepsilon_0\varepsilon_rr}$

$varepsilon_r$
Permitividad relativa
$1$
$e$
Carga elemental
$C$
$varepsilon_0$
Permitividad del vacío
$F/m$
$m_e^*$
Masa efectiva electrón
$kg$
$m_h^*$
Masa efectiva hueco
$kg$
$hbar$
Constante reducida de Planck
$J·s$
$E_{g,infty}$
Banda prohibida bulk
$J$
$E_g(r)$
Banda prohibida nano
$J$
$r$
Radio de partícula
$m$



ID:('gm', 14607)


Radio de Bohr excitónico

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$a_B=\frac{4\pi\varepsilon_0\varepsilon_r\hbar^2}{\mu e^2}$

$varepsilon_r$
Permitividad relativa
$1$
$e$
Carga elemental
$C$
$varepsilon_0$
Permitividad del vacío
$F/m$
$mu$
Masa reducida excitónica
$kg$
$hbar$
Constante reducida de Planck
$J·s$
$a_B$
Radio de Bohr del excitón
$m$



ID:('gm', 14608)


Masa reducida excitón

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$\mu=\frac{m_e^*m_h^*}{m_e^*+m_h^*}$

$m_e^*$
Masa efectiva electrón
$kg$
$m_h^*$
Masa efectiva hueco
$kg$
$mu$
Masa reducida excitónica
$kg$



ID:('gm', 14609)


Régimen fuerte

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$r

$a_B$
Radio de Bohr del excitón
$m$
$r$
Radio de partícula
$m$



ID:('gm', 14610)


Longitud de onda emisión

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$\lambda=\frac{hc}{E_g}$

$E_g(r)$
Banda prohibida nano
$J$
$lambda$
Longitud de onda emitida
$m$



ID:('gm', 14611)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile