голубой сдвиг

Термин

голубой сдвиг

Термин на английском

blue shift

Синонимы

Аббревиатуры

Связанные термины

край полосы поглощения

Определение

Смещение края полосы поглощения света в высокочастотную область полупроводниковыми частицами при уменьшении их размера.

Описание

Эффект связан с тем, что при уменьшении размера полупроводникового кристалла наблюдается увеличение ширины запрещённой зоны. При этом для возбуждения электронов из валентной зоны в зону проводимости требуется большая энергия поглощённого кванта, и, как следствие, наблюдается смещение края полосы поглощения.
Для описания эффекта голубого сдвига было предложено несколько моделей. Исторически первой была модель "Эффективных масс", предложенная в [1] для описания голубого сдвига, обнаруженного для наночастиц CuCl₂, синтезированных на поверхности пористого стекла. Модель рассматривает носители заряда (электроны и дырки), образующиеся при поглощении кванта света, как частицы в потенциальной яме. Размер потенциальной ямы, в свою очередь, соответствует размеру наночастицы.
Эффект влияния размера наночастиц проявляется и при обратном процессе - рекомбинации электрона и дырки с испусканием излучения в видимой части спектра (люминесценции), длина волны которого (цвет) также зависит от размера частиц. Как правило, наиболее ярко эффект голубого сдвига проявляется при уменьшении размера кристалла до размеров близких к радиусу экситона в массивном полупроводнике (2 - 30 нм), такие частицы называют квантовыми точками.

Авторы

• Толкачев Николай Николаевич, к.х.н.
• Вересов Александр Генрихович, к.х.н.

Ссылки

1. Эфрос А.Л., Эфрос А.Л. // ФТП - № 16, 1982 - C. 772
2. Weller H. Colloidal semiconductor Q-particles: chemistry in the transition region between solid state // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - № 32, 1993 - pp. 41 - 53

Иллюстрации

	Спектры поглощения наночастиц CdS в УФ и видимом диапазоне длин волн. Голубой сдвиг края полосы поглощения при уменьшении размера коллоидных  наночастиц CdS с ~520 нм[2] до 320 нм. Источник: Weller H. Colloidal semiconductor Q-particles: chemistry in the transition region between solid state // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - № 32, 1993 - pp. 41 - 53
	Изменение цвета наночастиц [2] Cd3P2 при изменении их размера, белый цвет - частицы размером ~1,5 нм, оранжевый ~3,0 нм, чёрный цвет - массивный Cd3P2 Источник: Weller H. Colloidal semiconductor Q-particles: chemistry in the transition region between solid state // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - № 32, 1993 - pp. 41 - 53
	Энергетическая диаграмма увеличения ширины запрещённой зоны при переходе от массивного полупроводника к полупроводниковым наночастицам ВЗ - валентная зона, ЗЗ - запрещённая зона, ЗП - зона проводимости. ВЗМО - верхние заполненные молекулявные орбитали, НСМО - нижние свободные молекулярные орбитали

Теги

Разделы

Нанокристаллы и наночастицы (в том числе квантовые точки)

(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО»)