基于光子晶体和量子点耦合系统的全光晶体管(2)

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1.2.1 纳米效应

量子点是一种纳米晶粒，它具有很多材料所不具备的特殊的物理和化学方面的反应。例如某些东西平时是个导电体，但是到了纳米级的界限就会不再导电。量子点具有很多特殊的性质，它与光、热、磁等特殊性质以及表面性能的特点都有不同点。量子点在以下几个方面集中表现了纳米效应特点[3]：

（1）纳米尺寸效应

纳米尺寸效应指的是当纳米粒子的尺寸下降到某一个值的时候，半导体的价带和导带就会出现分立的能级结构而且会出现带间隙变宽的现象，金属费米能级周围的电子由准连续就会变成离散型的能带结构的变化，这将引起量子点光学性质、电子运输等出现特殊现象。

Brus利用有效质量近似法，给出量子点基于尺寸效应的吸收带隙E公式：

由（1.1）公式可以得到，伴随着颗粒大小的减小，有效的带系就会增大，吸收光谱后发生蓝移体现出纳米的尺寸效应。而且，量子点与表面修饰分子相比，块状物质的光生电子的负性更大了，相应的还原性更大了，由此光生空穴的氧化性就更强了。

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