[bluemonster]

Hi các bạn.
Do chủ đề chúng ta đang bàn về UV-VIS trong việc khả năng xác định kích thước hạt. Nên chủ đề về quantum confinement nên kết thúc sớm.
Sorry vì đã chen ngang cuộc thảo luận của Diels-Alder với anh nbaotoan. Đợi anh nbaotoan làm sáng tỏ vấn đề hơi lâu, nên mình xin phép trả lời giúp luôn.

Nguyên văn bởi wikipedia.org

If the electron and hole are constrained further, then the semiconductor's properties change

I don't know what is the term "constrained" meaning ? And what do properties of semiconductor change ???
Mình xin giải thích thắc mắc của bạn ở câu quote từ wikipedia. "Constrained" ở đây có nghĩa là "nhốt, giam cầm ..." Nó liên quan mật thiết tới bán kích kích thích Bohr (Exciton Bohr radius - EBR). EBR được định nghĩa, khi electron từ valence band nhảy lên conductive band, sẽ tạo ra một hole ở valence band, khoảng cách (có thể đồng nghĩa với energy separation) giữa electron-hole chính là EBR.

Ở hệ bulk semiconductor, crystalline diameter >>> EBR, do đó ta ko quan tâm lắm đến EBR. Valence band cũng như conductive band được xem như continuous band, rất khó thay đổi band gap của bulk semiconductor khi lấy bớt hoặc thêm vào electron cho hệ.

Trong khi ở các nanocrystalline 3D như quantum dots, hoặc 2D như quantum wire, sẽ có 3 chiều hoặc 2 chiều (tương ứng) có diameter reach to EBR. Và lúc này ta phải quan tâm đến EBR, như một thông số liên quan mật thiết tới crystalline diameter của semiconductor. Và từ "constrained" có nghĩa là các electron, hole như bị ràng buộc (nhốt) trong một rào năng lượng lớn.

Có vẻ khó hiểu, nhưng nếu các bạn đã tìm hiểu về khái niệm "potential well" trong vật lí (ở vật lí A3 cũng có dạy).
http://en.wikipedia.org/wiki/Potential_well

Khi đó electron như bị nhốt trong một hố thế năng, không có sự thất thoát năng lượng nếu không có một năng lượng ngoài cung cấp đủ lớn để tách electron ra, hoặc không có hiệu ứng đường hầm xảy ra.

Nguyên văn bởi wikipedia

A potential well is the region surrounding a local minimum of potential energy. Energy captured in a potential well is unable to convert to another type of energy

Energy may be released from a potential well if sufficient energy is added to the system such that the local minimum is surmounted. In quantum physics, potential energy may escape a potential well without added energy due to the probabilistic characteristics of quantum particles; in these cases a particle may be imagined to tunnel through the walls of a potential well.

Đó chính là sự "constraned" electron và hole.
Còn các properties changed ở đây, chính là band gap phụ thuộc vào diameter, cộng thêm quantum confinement nên nó phụ thuộc vào số electron của hệ. Hay nói cách khác, band gap phụ thuộc vào số electron của hệ nano-crystalline semiconductor, do đó, ta có thể điều khiển band gap bằng cách thêm vào hay bớt ra các electron, hoặc ngược lại, thay đổi bán kính cũng làm thay đổi band gap.


Ngoài ra, một tính chất nữa, đó là "Cường độ hấp thụ quang mạnh + tốc độ giảm cấp quang học thấp"

Tham khảo thêm topic này để lấy vài details:
http://chemvn.net/chemvn/showthread.php?t=599&page=4

Nguyên văn bởi wikipedia.org

Quantum confinement describes the increase in energy which occurs when the motion of a particle is restricted in one or more dimensions by a potential well. When the confining dimension is large compared to the wavelength of the particle, the particle behaves as if it were free. As the confining dimension decreases, the particle's energy increases

Đoạn này câu đầu khá rõ ràng, mình đã giải thích ở trên. Còn câu thứ hai thì mình ko đồng ý lắm, có lẽ do ko hiểu.

Nguyên văn bởi Diels-Alder

When the particle size (of semiconductor) reach to nanoscale (quantum wire or quantum dot), comparable with Exciton Bohr Radius, the quantum confinement effect exist. And it makes the "ban gap" of semiconductor is larger (increase energy). Am I right ???

That's right ! It is fundamental knowledge of band gap of nano-crystalline semiconductor.

@nbaotoan: Em đã đọc qua bài seminar nhỏ của anh. Em thấy anh làm rất ngắn gọn, chắc đây chỉ là một tìm hiểu học thuật nhỏ trong lớp thôi phải ko ạh. Cũng bắt chước anh, em upload bài seminar của em về phần này luôn.

Các bạn nếu hứng thú với mảng này có thể tham khảo thêm ở topic:
http://chemvn.net/chemvn/showpost.ph...1&postcount=34

Trong topic:
http://chemvn.net/chemvn/showthread.php?t=599&page=4