半导体和量子力学之间有什么联系,有人说没有量子力学就没有半导体,怎么回事?

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半导体的技术实际上是基于由量子力学派生出来的能带论,或者固体的能带论跟量子力学里的一些重要的结论。

量子力学除了应用到原子、分子、原子核、粒子等微观体系外,它还被应用到固体领域等复杂体系,用它解释了铁磁体、铁电体等物质的电磁性质,也解释了为什么有些材料是绝缘体,有些是导体。

尤为重要的是,解释了为什么某些材料是半导体。而且根据量子力学,在这些半导体中,可以有电子导电、空穴导电等等区别,从而又提出半导体的二极管、三极管等等的观念。后来又发展为集成线路。大规模集成线路的组合,成为现代电子计算机的技术基础。可以说,没有量子力学,就没有以电脑控制占主导地位的现代化工业。

量子点一般是半导体,具有量子限域效应,而纳米材料比较广泛,尺寸在纳米级的材料都可以。量子点是纳米材料的一种,一般指半导体小于波尔激子半径以下时,有量子尺寸效应纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。因此,颗粒尺寸在1~100纳米的微粒称为超微粒材料,也是一种纳米材料。只有其尺寸小于材料的波尔激子半径时,才能称为量子点,量子点具有量子限域效应,所以其能带可调,进而吸收波长具有蓝移特性。区别与联系:纳米材料包括量子点,这是从范畴上的理解。


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