什么是量子限域、激子玻尔半径、费米能级

刚好前几天看文献的时候看到了quantum confinement这个词，就来好好理一理这个量子限域到底是啥。

量子限域效应由日本的久保等人在1961年提出，即金属离子的尺寸小于等于激子玻尔半径时，其费米能级附近的电子能级会由准连续变成离散能级，纳米半导体微粒存在不连续的最高已占分子轨道和最低未占分子轨道能级能隙变宽。

什么是激子玻尔半径呢？

激子是固体中受到我们高中都学过的库仑力的束缚的电子-空穴对，是一种准粒子，寿命很短。

在半导体吸收光子后，电子跃迁到导带，价带内则产生一个空穴，这两个电荷相反的粒子受到库仑力相互吸引，在一定条件下他们会相遇并束缚在一起，便会成为激子。

玻尔半径也是我们高中学过的选修3-5中玻尔模型中的电子轨道半径，虽然其模型并不完全正确，但是仍然可以借助其进行计算。

那么激子玻尔半径自然就算电子空穴对的基态轨道半径了。

那什么是费米能级呢？

在我们高中的化学知识——泡利不相容原理的束缚下，每个能级只能容纳两个自旋方向相反的例子，因此如果很多粒子的话，将其填充进轨道所需的能量就越来越高，最高处便是费米能级。

解析：

电子绕原子核做匀速圆周运动，库仑力充当向心力，由此可计算出动能． (1)由牛顿定律和库仑定律，可得＝k 所以电子在基态的动能Ek1＝mv12＝ 代入数据得Ek1＝2.18×10－18 J＝13.6 eV． (2)可发出三条． (3)由n＝3跃迁到n＝1时，辐射的光子的波长最短，由玻尔理论得h＝E3－E1所以λ＝＝1.03×10－7 m．

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