(ب) إن النقاط الكمية هي جسيمات شبه موصلات نانوية ذات خصائص إلكترونية فريدة، فحساب مستويات الطاقة فيها ضروري لتصميم أجهزة متقنة مثل الأجهزة السائلة، والخلايا الشمسية، والليزر، وتشمل هذه العملية فهم آثار العزل الكمي وحل المعادلات الميكانيكية الكمي.

فهم الكم

ويحدث العزل الكمي عندما يكون حجم النقط الكمي مماثلاً لموجة النفثالينات في منطقة بروغلي، ويتسبب هذا العزل في مستويات متفرقة للطاقة، مماثلة للذرات، ويؤثر حجم النبتة الكمية وشكلها وتكوينها المادي على مستويات الطاقة هذه.

حساب مستويات الطاقة

وأبسط نموذج لتقدير مستويات الطاقة هو التقريب بين الجسيمات في مربع، ويعتبر نقطة الكم احتمالاً جيداً بوجود حواجز غير محدودة أو محدودة، وتحسب مستويات الطاقة باستخدام معادلة شرودنغر، التي تعتمد على الكتلة الفعالة من الإلكترونيات وحجم نقطة.

وبالنسبة لنقاط كمية تفصلية، يمكن تقريب مستويات الطاقة من خلال ما يلي:

En = Eg + 2] t2]

Eg[FLT:] هو الشعار البسيط هو ثابت المكوك المخفض m

الاعتبارات العملية

وتشمل الحسابات الأكثر دقة أساليب رقمية مثل تحليل العناصر الزهيدة أو النظرية الوظيفية للكثافة، وهذه الأساليب هي خصائص المواد، والآثار السطحية، والمقاييس الجيولوجية غير المبشرة بالأشعة، كما يمكن للبيانات التجريبية أن تصقل النماذج النظرية.

موجز

  • ويؤثر الكم في مستويات الطاقة في النقاط الكمية.
  • وتقدم نماذج الجسيمات في صندوق التقديرات الأولية.
  • وتحسن الأساليب العديدة الدقة في تطبيقات العالم الحقيقي.
  • وتشكل الممتلكات المادية وحجمها عوامل حاسمة الأهمية.