E3 Confinamiento Cuántico

Tópico

Que el tamaño de esta nanopartícula semiconductora se acerque al radio de Bohr del excitón de ese mismo material, la separación característica entre el electrón y el hueco que juntos forman ese excitón dentro del material bulk, es lo que activa el régimen de confinamiento fuerte de esta nanopartícula: en el material bulk, ese excitón dispone de espacio de sobra para mantener esa separación característica sin restricción alguna, pero dentro de una nanopartícula cuyo tamaño ya se acerca a ese mismo radio de Bohr del excitón, las paredes físicas de la propia nanopartícula empiezan a restringir el espacio disponible para ese excitón. Que el tamaño de esta nanopartícula se reduzca todavía más, acercándose más a ese radio de Bohr del excitón o quedando incluso por debajo de él, hace que este régimen de confinamiento fuerte se vuelva, en consecuencia, más pronunciado.

Que esta nanopartícula semiconductora entre en este régimen de confinamiento fuerte hace que, según la ecuación de Brus, su banda prohibida deje de ser la constante fija que es en el material bulk, y pase a depender directamente del tamaño de esta nanopartícula: esta ecuación de Brus describe cómo la banda prohibida de esta nanopartícula se ensancha, por encima de la banda prohibida del material bulk equivalente, a medida que su tamaño se reduce dentro de este mismo régimen de confinamiento fuerte. Que el tamaño de esta nanopartícula sea menor, dentro de este régimen de confinamiento fuerte, hace que, según esta misma ecuación de Brus, esta banda prohibida sea mayor.

Por eso este modelo, con el régimen de confinamiento fuerte y la banda prohibida dependiente del tamaño con las que se abrió, hace que esta misma dependencia con el tamaño sea, precisamente, la firma física que define a un punto cuántico como tal, distinguiéndolo de cualquier otra nanopartícula semiconductora del mismo material que todavía no alcanzó este régimen de confinamiento fuerte: mientras que esta banda prohibida permanece constante para cualquier tamaño de partícula fuera de este régimen, dentro de él dos partículas del mismo material pero de tamaño distinto tienen, cada una, su propia banda prohibida característica. Que esta banda prohibida dependiente del tamaño pueda verificarse experimentalmente, mediante la energía de la luz que esta nanopartícula emite por fotoluminiscencia, según otro modelo de este conjunto, hace que ese mismo modelo confirme si este régimen de confinamiento fuerte efectivamente se cumple; y que esta misma banda prohibida dependiente del tamaño se pierda, en cambio, cuando la coalescencia térmica que describe un modelo distinto de este conjunto hace crecer a esta nanopartícula más allá del radio de Bohr del excitón con el que se abrió este modelo, hace que este mismo confinamiento cuántico quede destruido junto con la firma física de punto cuántico que definía.

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