量子サイズ効果(quantum size effect)

金属や半導体内に存在している電子は通常、バルク中に連続的に広がっていると考えられる(状態密度がバルク中で連続的になっている)。一方、原子のド・ブロイ波長に相当する大きさ(数nm~20nm)まで物質を小さくすると、電子はその領域に閉じ込められ、電子の状態密度は離散化する。

離散的なエネルギー準位を持つようになった電子の影響により、バルク半導体では見られなかった性質が現れる様になる。これを「量子サイズ効果(quantum size effect)」と呼ぶ。

電子の閉じ込め方向を1次元にしたものを量子井戸、2次元のものを量子細線、3次元のものを量子ドットと呼ぶ。

参考文献 参考図書

1. 量子ドット (Wikipedia)
2. 状態密度 (Wikipedia)
3. 量子サイズ効果 (サイエンス・グラフィックス)
4. 半導体ナノ粒子の光物性 (関西学院大学)

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