量子点效应 知识点
量子点发光原理
量子点发光原理量子点是一种纳米级的材料，其在光学和电子学领域有着广泛的应用。
量子点发光原理是指当量子点受到激发能量时，会发射出特定波长的光。
这种发光原理在显示技术、生物成像、光电子器件等领域都有着重要的应用。
量子点的发光原理可以通过量子力学的理论来解释。
在量子力学中，电子的能级是离散的，而不是连续的。
当电子受到能量激发时，会跃迁到一个较高的能级。
当电子回到低能级时，会释放出能量，这就是发光的原理。
量子点的大小决定了其发光的波长。
一般来说，较小的量子点会发射出较高能量的光，而较大的量子点会发射出较低能量的光。
这种尺寸效应使得量子点可以发射出多种颜色的光，这也是其在显示技术中应用的重要原因之一。
此外，量子点的材料也会影响其发光的特性。
不同材料的量子点会有不同的能带结构和能级分布，从而影响其发光的波长和效率。
目前，研究人员已经成功制备出了多种材料的量子点，包括CdSe、CdTe、InP等，这些量子点在不同波段的发光性能表现出了良好的应用前景。
在实际应用中，量子点的发光原理被广泛应用于显示技术中。
由于量子点可以发射出纯净的、饱和的颜色，因此在液晶电视、显示屏和荧光灯等产品中得到了广泛的应用。
与传统的荧光材料相比，量子点显示技术具有更高的色彩饱和度和更广的色域范围，可以呈现出更加真实和生动的图像效果。
此外，量子点的发光原理还被应用于生物成像领域。
由于量子点具有较高的荧光量子产率和较窄的发射光谱，因此可以用于标记和追踪生物分子和细胞，从而在生物医学研究和临床诊断中发挥重要作用。
总的来说，量子点的发光原理是基于量子力学的能级跃迁原理，其发光的波长和特性受到量子点的尺寸和材料的影响。
这种发光原理在显示技术、生物成像和光电子器件等领域有着广泛的应用前景，将会在未来的科技发展中发挥重要作用。
今日化学系列讲座综述——量子点的荧光特性与发展应用
量子点的荧光特性与发展应用摘要：量子点由于其独特的荧光特性性而成为一种新型的荧光材料，以量子点作为荧光探针进行生物成像已成为当今的前沿课题。
本文从量子点的荧光特性入手，并综述量子点在科学前沿的一些发展应用，提出对量子点未来发展方向的思考。
关键词：量子点；有机染料；荧光探针；荧光特性；生物成像传统的有机染料构成了传统的荧光世界，而随着纳米合成技术的发展与进步，量子点的出现，彻底打破了这一局面。
量子点成为了一种新型的荧光材料，在生命科学领域等许多前沿方向取代了传统的有机荧光染料而有非常广泛的应用，取得了一系列新的研究进展。
1 量子点的量子效应量子点是准零维的纳米材料，由少量的原子所构成，它的三个维度的尺寸都在100纳米以下。
它之所以得名“量子点”，是因为它的外观近似于一极小的点状物[1]。
量子点的另一个名称是半导体纳米晶体（semiconductor nanocrystals）。
结合量子点的尺度大小，我们不难由它的这个名称看出，量子点应具有纳米颗粒的一般特性，即由于粒径的限制而有一系列的量子效应。
它们可以归结如下[1]：（1）表面效应：由于量子点的粒径小，位于量子点表面的粒子比例增大，其比表面积就大，而表面原子数的增多常引起表面原子的配位数不足、不饱和键增多，它们便具有高的表面活性与高度不稳定性。
表面原子的活性不但引起纳米粒子表面原子输运和结构型的变化，同时也引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化。
表面缺陷导致陷阱电子或空穴，它们反过来会影响量子点的发光性质、引起非线性光学效应。
这一系列的效应可以归结为表面效应。
（2）量子限域效应：由于量子点的电子被局限在纳米空间内，量子点与电子的德布罗意波长、相干波长及激子波尔半径可相比拟，其电子的输运受到限制，平均自由程很短。
此时连续的能带分裂成分立能级，且量子点尺寸越小，吸收光谱越蓝移，此即量子限域效应。
（3）宏观量子隧道效应：在一定的条件下，电子可从一个量子阱中越过比它自身能量高的势垒而进入另一个量子阱，形成隧道效应。
量子点 课件
量子点课件量子点是一种微观领域中非常有趣和有潜力的材料。
它们是纳米尺度下的半导体结构，具有特殊的电子能级结构和光学性质。
量子点的研究和应用领域非常广泛，涉及到光电子学、生物医学、能源等多个领域。
首先，让我们来了解一下量子点的基本概念和性质。
量子点是由几十个到几百个原子组成的纳米结构，其尺寸通常在1到10纳米之间。
由于尺寸的限制，量子点的电子能级会发生量子限制效应，导致其光学和电学性质与宏观材料有很大的不同。
量子点的尺寸越小，其能级间隔越大，能级间的跃迁所对应的光谱也越宽。
这使得量子点在光电子学中具有很大的潜力，例如用于光电转换、发光二极管等。
其次，量子点还具有很强的荧光性质。
当量子点受到光的激发时，电子会从基态跃迁到激发态，然后再通过辐射跃迁回到基态，释放出特定波长的光。
由于量子点的能级结构和尺寸可以调控，因此可以通过改变量子点的尺寸和组成来调节其发光波长。
这种特性使得量子点在生物医学中有很大的应用潜力，例如用于生物标记、荧光成像等。
除了光学性质外，量子点还具有很强的电学性质。
由于量子点的尺寸小，其表面积相对较大，因此可以提供更多的活性位点，有利于电子传输。
这使得量子点在太阳能电池、电化学催化等领域具有广阔的应用前景。
例如，将量子点作为太阳能电池的吸光层，可以提高光电转换效率；将量子点作为电化学催化剂，可以促进氢气产生反应等。
此外，量子点还可以通过掺杂或合金化来改变其性质。
通过掺杂不同的原子或合金化，可以调节量子点的能带结构和能级分布，从而实现对其光学和电学性质的调控。
这种调控性使得量子点在材料科学中具有很大的潜力，例如用于制备高效的光电子器件、催化剂等。
总结起来，量子点是一种非常有趣和有潜力的材料，具有特殊的电子能级结构和光学性质。
其在光电子学、生物医学、能源等领域有广泛的应用前景。
通过调节量子点的尺寸、组成和结构，可以实现对其性质的精确调控。
随着对量子点的深入研究和理解，相信它们将会在未来的科技领域发挥越来越重要的作用。
碳量子点 量子尺寸效应
碳量子点量子尺寸效应
碳量子点是由碳原子组成的纳米级颗粒，其尺寸一般在1-10纳米之间。
由于尺寸的缩小，碳量子点的电子和光学性质会发生变化，这一现象被称为量子尺寸效应。
在碳量子点中，当尺寸足够小的时候，电子的动力学特性受到限制，其能带结构和电子能级间距会发生变化。
这导致了一些独特的量子效应的出现，例如量子限域效应和量子束缚效应。
量子限域效应是指当碳量子点尺寸小到一定程度时，电子在其中不能自由运动，被限制在空间上的一个小区域内。
这使得碳量子点的能级更为离散化，电子在其中的行为更具量子特性。
量子束缚效应是指碳量子点中电子的能量态受到自身的束缚而发生变化。
由于碳量子点的尺寸小于电子的波长，电子在碳量子点的表面形成驻波，使得其能级间距增大。
这增强了碳量子点的光电转换效率，使其在光电器件中具有应用潜力。
因此，量子尺寸效应使得碳量子点具有独特的光学和电子性质，为其在光电领域的应用提供了广阔的前景。
例如，碳量子点可以用作荧光探针、生物传感器、光电催化剂等。
关于量子点的相关知识综述
关于量子点的相关知识综述量子点（Quantum Dots）是指粒子直径尺寸小于激子波尔半径且具有明显量子效应的半导体纳米结构，也被称作半导体纳米晶。
它既可以由一种半导体材料制成，例如由Ⅱ-Ⅵ族元素（CdTe、CdS、ZnSe、CdSe等）或Ⅲ-Ⅴ族元素（InAs、InP等）组成，也可以由两种及两种以上的半导体纳米材料组成。
作为一种新型的半导体纳米材料，量子点具有很多优良的特性。
1.量子点的性质（1）量子点的发射光谱能够通过改变量子点的粒子尺寸大小来控制。
通过改变量子点的化学组成成分和粒径大小能够使其发射光谱遍布整个可见光区。
利用量子点的这一性质可以制备荧光光谱特征不同的量子点。
（2）量子点有着很好的光稳定性相比于传统的荧光试剂。
量子点的荧光强度和稳定性比起传统有机荧光材料罗丹明6G强好几十倍以上。
因此量子点在生物标记方面有着广泛的应用，为研究长期相互作用的分子之间提供了重要的作用。
（3）量子点同时具有宽且连续的激发光谱和窄的发射光谱。
利用同一激发光源即可对不同尺寸的量子点进行同步检测，因此可以用作多色标记，极大地促进和发挥了荧光标记的应用。
（4）量子点具有较大的期托克斯位移[8]。
期托克斯位移（Stokes shift）是指量子点的最大紫外吸收峰位与荧光发射峰位所对应的波长之间的差值。
量子点的另一个优异的光学性质就是其具有宽的期托克斯位移，这是量子点显著的光谱特性，这样可以避免发射光谱与激发光谱的重叠，有利于荧光光谱信号的检测。
图1 斯托克斯位移示意图（5）量子点有着极好的生物相容性。
量子点经过各种化学修饰以后，不但能够提高它的光稳定性和量子产率[9, 10]，而且有利于进行特异性结合，另外其毒性较低，对其他生物体的危害小，可以进行生物活体的标记和检测。
（6）量子点具有很长的荧光寿命。
量子点的荧光寿命可持续数十纳秒，相比于有机荧光染料的寿命几纳秒[11]长很多，当进行光激发以后，多数物质的自发荧光会发生衰变，而量子点的荧光却依旧存在，此时即可采集到无背景干扰的荧光信号。
纳米技术中的量子点效应
纳米技术中的量子点效应纳米技术，作为一项前沿的科技领域，近年来获得了广泛的关注和研究。
在纳米科学和纳米技术的发展过程中，量子点效应被认为是一种非常重要的现象。
本文将就纳米技术中的量子点效应进行探讨，从定义、特点、应用等方面进行论述。
一、量子点效应的定义量子点效应是指在纳米材料中，由于量子限制以及与材料尺寸密切相关的量子效应所引起的一系列特殊现象。
简单来说，当材料尺寸缩小至纳米级别，其电子行为会发生剧变，呈现出不同于宏观材料的性质和行为。
这种尺寸效应使得纳米材料具有独特的物理、化学和光学特性。
二、量子点效应的特点1. 量子限制效应：当材料尺寸缩小到纳米级别时，材料中的电子会受到空间限制，只能占据特定能级。
这种量子限制效应导致纳米材料中的电子能级呈现出离散的特点，成为量子点效应的重要表现之一。
2. 光学特性变化：纳米材料中的量子点可以表现出尺寸调控的光学性质。
由于量子限制效应的影响，纳米材料中的电子能级间隔被限制在特定范围内，使得材料在不同尺寸下吸收和发射特定波长的光，呈现出明显的光学效应。
3. 电学特性变化：量子点效应也会导致纳米材料的电学性质发生变化。
由于量子限制效应，纳米材料中的电子束缚在能级之间跃迁具有尺寸调控的特点，因此纳米材料的电导率、电子密度等电学性质都会发生变化。
4. 热学特性变化：量子点效应还会导致纳米材料的热学性质变化。
纳米材料中的热导率、热膨胀系数等热学参数会随着材料尺寸的变化而发生变化，呈现出不同于宏观材料的特性。
三、量子点效应的应用1. 光电器件：量子点效应使得纳米材料在光电器件领域具有重要应用价值。
纳米量子点可以作为光催化剂、光电传感器以及太阳能电池等光电器件的关键材料，利用其尺寸调控的光学性质实现高效能量传输和转换。
2. 生物医学：纳米量子点可以被应用于生物医学领域，用于生物标记和成像。
由于其尺寸调控的荧光特性，纳米量子点可以作为生物标记物标记生物分子，用于细胞成像、癌症检测以及药物传输等方面。
量子点
量子点量子点是准零维的纳米材料，由少量的原子所构成。
粗略地说，量子点三个维度的尺寸都在100纳米(nm)以下，外观恰似一极小的点状物，其内部电子在各方向上的运动都受到局限，所以量子局限效应特别显著。
量子点，通常是一种由II一Vl族或III-V族元素组成的纳米颗粒，尺寸小于或者接近激子波尔半径（一般直径不超过10nm），具有明显的量子效应。
量子点是在把导带电子、价带空穴及激子在三量子点个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。
量子点是在把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。
这种约束可以归结于静电势（由外部的电极，掺杂，应变，杂质产生），两种不同半导体材料的界面（例如：在自组量子点中），半导体的表面（例如：半导体纳米晶体），或者以上三者的结合。
量子点具有分离的量子化的能谱。
所对应的波函数在空间上位于量子点中，但延伸于数个晶格周期中。
一个量子点具有少量的（1-100个）整数个的电子、空穴或空穴电子对，即其所带的电量是元电荷的整数倍。
主要性质：(l)量子点的发射光谱可以通过改变量子点的尺寸大小来控制。
通过改变量子点的尺寸和它的化学组成可以使其发射光谱覆盖整个可见光区。
(2)量子点具有很好的光稳定性。
量子点的荧光强度比最常用的有机荧光材料“罗丹明6G”高20倍，它的稳定性更是“罗丹明6G”的100倍以上。
因此，量子点可以对标记的物体进行长时间的观察，这也为研究细胞中生物分子之间长期相互作用提供了有力的工具。
(3)量子点具有宽的激发谱和窄的发射谱。
使用同一激发光源就可实现对不同粒径的量子点进行同步检测，因而可用于多色标记，极大地促进了荧光标记在中的应用。
而传统的有机荧光染料的激发光波长范围较窄，不同荧光染料通常需要多种波长的激发光来激发，这给实际的研究工作带来了很多不便。
此外，量子点具有窄而对称的荧光发射峰，且无拖尾，多色量子点同时使用时不容易出现光谱交叠。
(4)量子点具有较大的斯托克斯位移。
量子点
量子点（英语：Quantum Dot）是在把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。
这种约束可以归结于静电势（由外部的电极，掺杂，应变，杂质产生），两种不同半导体材料的界面（例如：在自组量子点中），半导体的表面（例如：半导体纳米晶体），或者以上三者的结合。
量子点具有分离的量子化的能谱。
所对应的波函数在空间上位于量子点中，但延伸于数个晶格周期中。
一个量子点具有少量的（1-100个）整数个的电子、空穴或空穴电子对，即其所带的电量是元电荷的整数倍。
描述：小的量子点,例如胶体半导体纳米晶,可以小到只有2到10个纳米,这相当于10到50个原子的直径的尺寸,在一个量子点体积中可以包含100到100,000个这样的原子.自组装量子点的典型尺寸在10到50 纳米之间。
通过光刻成型的门电极或者刻蚀半导体异质结中的二维电子气形成的量子点横向尺寸可以超过100纳米。
将10纳米尺寸的三百万个量子点首尾相接排列起来可以达到人类拇指的宽度。
制造：美国科学家首度利用光将胶状(colloidal)半导体量子点(quantum dot)磁化，且其生命周期远远超过先前的记录。
这个结果除了能激发更多基础研究，对于同时利用自旋与电荷的自旋电子元件(spintronics)领域，也是一项重大的进展。
直到目前，半导体只能在相当低温下呈现磁性，原因是磁化半导体纳米微粒需要靠激子(exciton)之间的磁性交互作用，但此作用的强度在30 K附近就不足以对抗热效应。
最近，华盛顿大学的Daniel Gamelin等人制造出掺杂的纳米微晶，它们的量子局限效应(quantum confinement effect)使激子具有很大的磁性交互作用，且生命周期可长达100 ns，比先前的记录200皮秒(picosecond, ps)高出很多。
研究人员利用光将激子注入胶状纳米微晶中，产生相当强的光诱发磁化(light-induced magnetization)现象。
量子点效应 知识点
量子点效应，包括：量子尺寸效应、量子隧穿效应、库伦阻塞效应、表面效应、介电效应。
一、首先说下什么是量子点？二、下面介绍量子尺寸效应我们通过控制量子点的形状、结构和尺寸，可以调节带隙宽度，激子束缚能的大小以及激子的能量蓝移等。
那这些是怎么实现的呢？首先我们要介绍下，原子能级、能带、禁带宽度、激子束缚能的概念1、原子能级说到能级就离不开早期人们对光谱的观察，光谱是电磁辐射的波长成分和强度分布的记录，人们以氢原子模式为例，从氢气放射管中获得氢原子光谱，从1885年开始，巴耳末等人将氢原子光谱的波数归纳为：ῦ=R H() （1）那么这些原子是怎么发射光谱的呢，这就需要进一步研究电子在原子核的库伦场中的运动情况，原子核的质量比电子大1836倍，它们的相对运动可以近似的看作只是电子绕原子核的运动，那这样我们考虑简单的圆周运动，电子在场中的动能和体系的势能，我们得到了原子的能量：E=（4）和电子轨道运动的频率：f==（5）从上述原子中的电子轨道运动，按经典理论试图说明光谱就会遇到困难。
（1）原子如果连续辐射，它的能量就逐渐降低，由1.2中(4)可知，电子的轨道半径就要连续的缩小到碰到原子核止，即半径是是10-15米的数量级，才能稳定不变，但从不同实验，测得的原子半径都是10-10米的数量级。
这与事实不符。
（2）按照电动力学，原子所发光的频率等于原子中电子运动的频率。
现在，如上文说到，原子辐射时，其电子轨道连续缩小，由1.2中(5)可知，轨道运动的频率就连续增大，那么所发光的频率应该是连续变化的，原子光谱应该是连续光谱。
但事实不是这样，原子光谱的谱线是分隔的，代表一些分隔而有一定数值的频率。
所以所引用的宏观理论不能用在原子这样的微观客体上，人们在此基础上发现新的规律——量子化，在玻尔研究这问题时，已经有公认正确的量子论。
按照这理论，光能量总是一个单元的整数倍，而每一个单元是hv，这里v是光的频率，h是普朗克常数，在此理论的基础上，我们得到了氢原子内部能量的表达式：E=-n=1，2,3,4…这个式子也表示能量的数值是分隔的。
量子点原理问题回答
量子点原理量子点是一种纳米级别的半导体材料，具有特殊的电子结构和光学性质。
量子点的大小通常在2-10纳米之间，比普通半导体小得多，因此具有更高的能量态密度和更强的电场效应。
量子点可以用于制造高效能源转换器件、高分辨率显示器、生物传感器等。
一、量子点的基本概念1.1 量子点的定义量子点是指由几十个到几百个原子组成的纳米级别半导体材料，其尺寸小于激发载流子波长，因此可以看作一个三维限制空间中的“人造原子”。
1.2 量子点与传统半导体材料的区别与传统半导体材料相比，量子点具有以下不同之处：（1）尺寸：普通半导体材料尺寸为微米级别，而量子点尺寸在2-10纳米之间。
（2）能带结构：由于其大小接近电荷载流子波长，因此会出现禁带宽度增大和能带分裂等特殊现象。
（3）光学性质：由于其特殊能带结构和限制空间效应，量子点具有特殊的光学性质，如荧光、磷光等。
（4）电学性质：量子点的载流子浓度和迁移率比传统半导体高，因此具有更高的能量态密度和更强的电场效应。
1.3 量子点的分类根据其材料组成和制备方法不同，量子点可以分为以下几类：（1）半导体量子点：由半导体材料制备而成，如CdSe、ZnS等。
（2）金属量子点：由金属元素或合金制备而成，如Au、Ag等。
（3）磁性量子点：具有磁性的量子点，如FePt等。
（4）有机-无机复合物量子点：由有机分子和无机材料组成，如CdSe@ZnS等。
二、量子点的制备方法2.1 溶液法溶液法是一种简单易行、成本低廉的制备方法。
其基本步骤为先将金属盐或半导体前驱体与表面活性剂混合，在适当条件下进行热解或还原反应得到纳米级别的粒子。
溶液法可以制备多种类型的量子点，并且可以控制其尺寸和形状。
2.2 气相法气相法是一种高温高压下制备量子点的方法。
其基本步骤为将金属或半导体前驱体在惰性气体或氢气中加热，使其沉积在基底表面上形成纳米级别的粒子。
气相法可以制备高质量、单分散度好的量子点，但成本较高，操作难度大。
量子点的量子效应及其在荧光标记中的应用
高 新 技 术
ＳＩＣ ＆ ＥＨ ＬＯ ＣＮＥ ＴＣＮ ０Ｙ Ｋ ０
量子点的量子效应及其在荧光标记源自中的应用 王冬梅 ’ 张帅 （ １黑龙江中医药大学药 学院 哈尔滨 １ ０ ４ ： ２ 哈尔滨商业大学食品工程学院生物 工程教研室 哈尔滨 １ ０ ７ ） ００ ． ５ ０６ ５ 摘 要： 近年来 ， 纳米技术 已经成 为人 们广泛 关注的前 沿领域之一 ， 引起 国际上 的普遍重视 。量子点（ ＱＤｓ 又称半导体 纳米微 晶体 ， ） 是一 种由Ｉ ～ｖ族或Ｉ ～Ｖ Ｉ １ ｌ ｌ 族元素组成的约 ２ ｍ～２ ｎ ｎ ０ ｍ的纳拳 晶粒 ， 吴有独特 的发光特性 ， 可作 为新型的荧光探针 用于 多种标记物 的同时检 测。 极大地促进 了荧光标记在生物 医学中的应用。本文概述 了这 种量 子点的量子特性 以及其在 荧光标记 方面所具有的重要 应 用价值 。 关键词 ： 子点 纳米晶拄 荧光 生物检 测 生物探针 量 中图分类号 ： ４ ０ ３ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ ８ １ （） ０ ０ — １ １ ７ － １２ ０ ） ｌｃ一 ０ ５ ０ ７ 纳米生物 技术是 现今生 物技 术领域 的最 前 沿的研 究课题 ， 利用纳米技术进行 细胞和动 物 体内显像 的探索 研究在国外 已进 行多年¨ ， Ｉ 量子 点（ｕ ｎｕ ｏｓＱＤ ） ｑ ａ ｔ ｍｄ ｔ， ｓ又称半导体纳米微 晶体 ， 是一种由 Ⅱ Ⅵ族或 Ⅲ Ｖ族元素组成 的， 直径约为 ２ ｍ～２ ｎ 能够接受激发光产 ｎ ０ ｍ， 生荧光 的半导体 纳米颗 粒。所谓 纳米量 级是 指 颗粒在 ｌｍ～１０ ｍ空间尺度内 ， ｎ ０ｎ 介于宏观 物 体线 度和原子 团簇之 间的过渡 区域 。而纳 米材料之所以区别于宏观物体材料 ， 能够展现 其独特的物理化学性质 ， 也正 因为其具有的量 子特性 ， 中包括量子 尺寸效应 、量子限域效 其 应 、 宏观 量 子 隧 道 效 应 和 表 面 效 应 】 。 当大 的 比例。随 着粒 径 的减小 ， 表面 原子数 迅速增加 ， 所以 ， 形成原 子配位 不足 及高的表 面能 ， 使这 些表面原子具 有高 的活性 ， 很容 易 与其 他原子 结 合 ， 得极 不稳定 。基 于半导 变 体纳米微粒量子尺寸效应和 表面 效应 ， 半导 体 纳米粒 子在发 光材料 、非线性 光学材 料 、光 敏感传 感器材 料 、光 催化材料 等方面 也具有 广 阔 的应 用 前景 。 １ ３ 宏观量子 隧道效应 ． 宏观 量子隧 道效应 是基 本的量子 现象 之 即 当微观粒子 的总能量 小于势 垒高度时 ， 该粒子仍能穿越这一势 垒。近年来 ， 们发现 人 些宏观量 ， 例如微 颗粒的磁化 强度 ， 量子 相 干器件 中的磁通量等都有隧 道效 应 ， 以称 为 所 宏观 的量子隧 道效应 。早期 人们 曾用该理论 １量子点的量子效应 解释纳米镍 粒子在低温继 续保持超顺磁性 。 １ １量子尺寸效应 ． 利用该效应制造 的量 子器件 ， 求在几个 要 量子 尺寸效 应一一 是指 当粒子 尺寸下降 ｍ到几十 个ｎ ｍ的微小 区域形成纳米导 电域 ， 到某一数值时 ， 费米 能级附 近的电子能级 由准 ｎ 连续 变为离散 能级或者 能隙变宽 的现象 。能 电子 在这个空 间里显现 出 的波 动性产 生了量 带理论表 明， 金属费米 能级附近的电子能级一 子 限 域 效 应 。 般是连续的 ， 这一点只有在高温或宏观尺寸情 况 下 才 成 立 。当能 级 间 距 大 于 热 能 、磁 能 、静 ２ 量子点在荧光标记 中的应用 磁能 、静 电能 、光子 能量或超导 态 的凝 聚能 由于量子点所具有上述量子效应， 使其在 时 ， 须要 考虑量子 尺寸效应 ， 必 因为其导致 了 生物工程 、医药学、分子 自 组装等领域都有着 纳米微粒的磁 、光 、声 、电以及超导 电性与宏 广泛的应用前景。量子点（ 半导体纳米微晶体 ） 观特 性相 比有着显著 的不 同。当纳米 粒子的 作为一种新型荧光探针应用到生命科学领域 已 尺 度与超 导相干波长 、玻 尔半径以及 电子的 引起 了 国 内 外 科 学 工 作 者 的 极 大 关 注 。 德布 罗意波 长相差 不多时 ， 量子尺寸效应就十 Ｃ ａ Ｗ ＣＷ 等” 明， ｈｎ 证 通过对量子点表面结构 分 明显 。同时处 于分 立的量子 化能级 中的 电 的修饰 ， 可使量子点具 有水溶性 ， 并且可以与各 予 的波 动性 给 纳米 粒子 带 来一 系列特 殊 性 种不同的生物分子相结合 ， 通过光致发 光来检 质。 测出量子点 ， 开创 了量子点应用于生物学领域 量子尺寸效应可以形成宽 频带的强吸收 ， 的先河 。从此 ， 生物学家和材料学家开始致 力 人们在观察大块 金属表面 时 ， 可以看到不 同颜 于改造量子点的表面结构 ， 使其更适合 于生物 色的光泽 ， 当金属尺寸减ｄ ｆ 纳米 级时 ， 但 ，Ｕ 各 分子的标记 ， 同时又不影响正常的生理功能…。 种金属纳米微粒几乎都 呈黑色 ， 它们对可 见光 在生物 分析 中传统 的荧光标 记物 主要有 的反射率极 低。同时 ， 同大块材料 相比 ， 纳米 酶、 化学或生物发光体 系和荧光物 质。 早期被 微 粒的吸收带普 遍存在 “ 蓝移”现象 ， 即吸收 广泛应 用的放射 性同位素 对环境 和人体 的损 带 向短波 方向移动 。这些现 象产生的原 因之 害都很大。现在 已很少使用 ， 酶本身容易失去 是量子 尺寸效 应 ， 由于颗粒尺 寸下降 ， 已被 活性 ， 化学和生物发光分 析法 的灵敏 度虽然 很 电子占据 分 子轨道能级 与未被 电子 占据 分子 高 ， 但易受外部环境的影响 ， 稳定性比较差 ， 结 轨 道能级之 间的宽度（ 能隙） 随颗粒直径减小而 果的重现性也 很差 ， 同时 ， 常用的有机 荧光染 增 大， 能隙变宽 ， 这就导致吸 收带向短波方 向 料 存在着激发光谱窄 、发射 光谱宽 且不对称、 移动 。 荧光稳 定性 差的缺点 ， 能进行 多组分的同时 不 １ ２ 表面效应 ． 检测 。 纳 米材料 的表面效 应是指 纳米 粒子的表 与传统的有机荧光染料相比， 量子点具有宽 面原 子数与 总原子数之 比随粒 径的变小 而急 的激发波长范围和窄的发射波长范围， 即可以使 剧增 大后所 引起 的性 质上的变 化。球 形颗粒 用小于其发射波长 ｌ ｕ （ ｎ的任意波长的激发光进 ￣ 的表面积与直径的平方成正 比 ， 其体积与直径 行激发 ， 这样就可以使用同一釉激发光同时激发 的立方成正 比， 故表 面积与体积之比与直径成 多种量子 点 ， 发射 出不同波长的荧光Ｉ 。当在 ， １ 反 比， 颗粒直径越小 ， 个比值就越大 。纳米 这 定波长光（ 双光子或单光子） 的激发下， 不同材 微粒 尺寸小 ， 表面能 高 ， 位于表面的原子 占相 料 、不同直 径的量子 点就 可以发射 出不 同颤
不懂量子点？没关系-看过这篇文章就够了!
不懂量子点？没关系, 看过这篇文章就够了！什么是“量子点”?目前, 由于全人类正面临着自然资源短缺旳问题, 无法避免旳能源危机也在呼唤新材料旳诞生。
而真正具有科学意义旳新材料需要满足三个条件: 在原子和分子水平上重构物质、实现全新旳或者更好旳性能、变化人类生活方式。
量子点充足满足这三个条件, 同步更是人类有史以来发现旳最优秀发光材料。
简朴来说, 量子点是肉眼看不到旳、极其微小旳无机纳米晶体。
每当受到光或电旳刺激, 量子点便会发出有色光线, 我们所看到旳光线旳颜色由量子点旳构成材料和大小形状决定, 一般来说, 通过变化量子点晶体旳尺寸可以变化发光颜色。
举个例子, 一般量子点颗粒越小, 会吸取长波, 颗粒越大,会吸取短波。
例如2纳米大小旳量子点, 可吸取长波旳红色, 显示出蓝色。
8纳米大小旳量子点, 可吸取短波旳蓝色, 呈现出红色。
TCL从推出量子点电视以来, 正式开始了量子点在国内旳市场化试探。
特别今年推出了QUHD量子点电视之后, 更是在音画质等方面获得了重大突破, 率先推动量子点民用化、商用化和市场化落地。
“量子点”有什么用?我们都懂得, LCD面板旳成像原理可以概括为两张玻璃基板之间加入液晶分子, 通入电压后分子排列发生曲折变化, 屏幕通过电子群旳冲撞, 制造画面并通过外部光线旳透视反射来形成画面。
液晶自身并不发光, 需要配备高质量旳CCFL 冷阴极背光灯形成明亮旳图像。
随后, 背光源由CCFL改为LED背光源, 便成为了我们常说旳LED电视。
运用量子点材料旳电视是以蓝色LED为背光源, 将采用量子点旳光学材料放入背光灯与LCD面板之间, 从而可以通过拥有锋利峰值旳红、绿、蓝光获得鲜艳旳色彩。
如果您没明白旳话, 让我再换一种说法, 量子点会在LCD电视旳LED背光上形成一层薄膜, 用蓝色LED照射就能发出全光谱旳光, 从而对光线进行精细调节, 进而大幅提高色域体现, 让色彩更加鲜明。
打个或许不恰当旳比方, 老式旳LCD电视就像姑娘出门只化了裸妆, 虽然也足够美丽但脸部总显得没那么立体, 而量子点电视则像给姑娘涂上了全套彩妆, 真是赏心悦目明艳动人啊。
量子点的光电子性质
量子点的光电子性质量子点是一种纳米尺度的半导体材料，它具有特殊的光电子性质。
在量子限制下，材料的能量状态被禁闭，因而电子能量只能以离散的能级形式存在，这导致了量子点的量子化特征。
本文将探讨量子点的光电子性质，包括其光学和电子学特性及应用。
光学性质量子点的主要光学性质包括荧光、磷光和非线性光学效应。
荧光是指光谱的发射，当光子作用于量子点时，会引起电子从价带跃迁至导带。
当电子回落至较低的能级时，会释放能量为光子的辐射，形成发光。
量子点的发射光谱具有窄的线宽和高的亮度，因此广泛应用于生物标记、显示器件、照明和激光器。
磷光是指荧光的反向过程，即物质吸收光子后发生发光。
磷光发生在量子点表面吸附的物质上，例如金属、氧化物等。
当这些物质受到激发后，能量通过非辐射能传输机制传递给量子点，并引起电子跃迁并产生磷光发射。
量子点的磷光具有高光量子效率和发射波长范围广的特点，因此可应用于生物成像和白光LED的制备。
另一种量子点的光学性质是非线性光学效应，包括倍频、和频和差频。
其基本原理是量子点吸收一个光量之后，可以发射出与光子能量成比例的光子，从而实现能量的增加或减少。
量子点的非线性光学效应可应用于光学逻辑器件、数据存储和超分辨成像等方面。
电子学性质量子点的电子学特性主要包括它的电导特性和电子状态的量子化。
由于量子点的尺寸和形状受到限制，因此电子在其中处于束缚状态，并且能量状态被量子化。
这意味着量子点的导电特性被大大改变，具有介于Mott绝缘体和金属性质的过渡态。
此外，量子点的电子学性质还涉及材料的器件应用，例如光探测器、电池、转换器等。
应用前景量子点具有多种先进的光电子性质，因此在很多领域中具有广泛的应用前景。
它能够应用于高亮度、高效率的显示器件或照明系统、医学成像的荧光标记、半导体激光器和光电逻辑器件等。
此外，量子点在太阳能电池和半导体燃料电池方面也具有可持续能源领域中的应用前景。
总结本文介绍了量子点的光电子性质，包括荧光、磷光和非线性光学效应及电导特性和量子化电子状态。
量子点的光电学性质及应用
量子点的光电学性质及应用量子点是一种三维空间中尺寸非常小的半导体纳米材料。
由于量子点具有独特的电子能级结构以及粒子尺寸和量子效应的特殊性质，使得它们在光电学方面有着广泛的应用前景。
一、量子点的基本性质量子点具有三个主要的个性：1. 量子点是非常小的，通常有几个纳米米（10 ^ -9米）的直径。
2. 量子点的尺寸对于光学和电子行为影响很大，由此还会对颜色产生影响，这造成了独特的光学特性。
3. 量子点的表面对于电子环境有着相当重要的影响，通常使用表面修饰剂防止化学反应发生。
二、量子点的光电学性质1. 选择性吸收和发射光谱量子点的大小可以使它们吸收和发射特定波长的光。
这种选择性光谱是因为量子点的晶格结构与其电子能级的离散化所导致的。
因此，量子点与单元格尺寸、原子结构和晶体构型相关。
2. 强增强荧光在特定的波长下，量子点可以发出非常明亮的荧光。
这种强增强荧光是因为量子点的电子结构限制了其荧光的波长，因此即使所发出来的光与吸收光的波长不同，也会发生增强荧光。
3. 高量子产率量子点的荧光量子产率高于其他物质，这是由于其独特的电子结构所导致的。
相比之下，普通荧光染料可能只有10%左右的量子产率。
三、量子点的应用1. 生物荧光成像使用量子点进行生物成像使得研究者们在研究细胞时具有更好的性质。
量子点对生物分子有较强吸附作用，因此当它们被注入进细胞内时，可以提供更高的分辨率和其他标记物不具有的生物分子跟踪功能。
2. 光电器件技术量子点还有着广泛的应用前景，在半导体电子行业中，其可以作为高电子迁移率的替代材料，可以制备高效、低成本的发光二极管（LED）。
通过量子点与半导体相结合可以制造出具有好电学性能和发光性能的新一代太阳能电池。
3. 信息存储技术通过使用量子点技术，可以大幅提升磁性记录密度。
磁性记录密度大幅提升，则可以大幅度提高信息存储设备的存储容量，从而推动信息领域的发展。
四、结论量子点的光电学性质以及其在生物成像、光电器件技术和信息存储技术中的应用均表明其具有广阔的应用前景。
量子点总结
1．前言在最近的几十年里，量子点〔QDs〕即半导体纳米晶体〔NCs〕由于具有独特的电子和发光性质以及量子点在生物标记,发光二极管，激光和太阳能电池等领域的应用成为大家关注的焦点。
量子点尺寸大约为1-10 纳米，它的尺寸和形状可以精确的通过反应时间、温度、配体来控制。
当量子点尺寸小于它的波尔半径的时候，量子点的连续能级开始别离，它的值最终由它的尺寸决定。
随着量子点的尺寸变小，它的能隙增加，导致发射峰位置蓝移。
由于这种量子限域效应，我们称它为“量子点”。
1998 年, Alivisatos和Nie 两个研究小组首次解决了量子点作为生物探针的生物相容性问题, 他们利用MPA 将量子点从氯仿转移到水溶液，标志着量子点的生物应用的时代的到来。
目前，量子点最引人瞩目的的应用领域之一就是在生物体系中做荧光探针。
与传统的有机染料相比，量子点具有无法比拟的发光性能，比方尺寸可调的荧光发射，窄且对称的发射光谱宽且连续的吸收光谱，极好的光稳定性。
通过调节不同的尺寸，可以获得不同发射波长的量子点。
窄且对称的荧光发射使量子点成为一种理想的多色标记的材料。
由于宽且连续的吸收光谱，用一个激光源就可以同时激发一系列波长不同荧光量子点量子点良好的光稳定性使它能够很好的应用于组织成像等。
量子点集中以上诸多优点是十分难得的，因此这就要求我们制备出宽吸收带，窄且对称的发射峰，高的量子产率稳定和良好生物兼容性的稳定量子点。
现在用作荧光探针的量子点主要有单核量子点〔CdSe，CdTe，CdS〕和核壳式量子点〔CdSe/ZnS[39], CdSe/ZnSe[40]〕。
量子点的制备方法主要分为在水相体系中合成和在有机相体系中合成。
本文主要以制备量子点的结构及合成方法为主线分为两部分：第一部分综述了近十几年量子点在有机相中的制备方法的演变历程，重点包括前体的选择，操作条件和合成量子点结构。
第二部分介绍了近十几年量子点在水相中制备方法的改良历程，重点包括保护剂的选择及水热法及微波辅助法合成方法。
量子点材料ppt课件
29
4.微波辐射法
微波辐射法具有以下优点： 升温速度快 温度梯度小 选择性加热等 微波合成反应时间极短 量子点尺寸更均匀 量子产率更高 微波法制备水溶性量子点有不可取代的地位
48
环境科学方面的应用 利用不同物质包被的PbS量子点，开发不同离子和 气体传感器广泛应用于检测环境有毒物质和内分泌 干扰素的毒性，衡量环境污染物对人和动物和植物 的影响，进行环境污染物定性定量分析方面研究， 为环境监测提供新的方法和技术
49
谢谢大家
50
很多原料都需要在标准的无氧无水下进行 操作
实验操作所需的氩气流动下的手套箱，是 一笔不菲的开支
高纯度的原料要求也不是一般的厂家所能 生产的
22
需要用的金属化合物前驱体（如二甲基镉 Cd(CH3)2） 具有相当大的毒性和自燃性，价格昂贵， 在室温下不稳定，需要高压储存，反应时 在注入时会爆炸性地释放出大量气体和热。
6
7
量子点具有很好的光稳定性。量子点的荧光强度 比最常用的有机荧光材料“罗丹明6G”高20倍， 它的稳定性更是“罗丹明6G”的100倍以上。因 此，量子点可以对标记的物体进行长时间的观察， 这也为研究细胞中生物分子之间长期相互作用提 供了有力的工具。
8
量子点具有宽的激发光谱和窄的发射光谱。使用 同一激发光源就可实现对不同粒径的量子点进行 同步检测，因而可用于多色标记，极大地促进了 荧光标记在中的应用。此外，量子点具有窄而对 称的荧光发射峰，且无拖尾，多色量子点同时使 用时不容易出现光谱交叠。
实验操作简单,在整个过程中不需要氮气保 护,而且具有普适性,
纳米科技概述第四章量子点
量子点在生物上的应用
✓ 将不同荧光特征的量子点 组合进内部镂空的高分子 小球, 从而形成具有不同 光谱特征和亮度特征的可 标记到生物大分子上的荧 光纳米球。
✓ Taylor等人用纳米球标记 的蛋白质来测定拉直的单 个DNA分子，EcoRI酶能 与 20nm 大 小 的 荧 光 纳 米 球通过酰胺键结合，通过 12 个 氢 键 识 别 双 螺 旋 DNA分子的特定顺序。
传统荧光素
量子点
(A) Excitation ( dashed) and fluorescence ( solid) spectra of fluorescein; (B) A typical water-soluble nanocrystal sample in PBS 激发光-虚线；发射光-实线；半峰高宽度：67nm vs. 32nm；10%峰高宽度：100nm vs. 67nm；量子点光谱优点： 无红外延伸，连续、宽激发谱
纳米科技概述第四章量子点
什么是量子点？
✓ 若要严格定义量子点，则必须由量子力学 出发。电子的物质波特性取决于其费米波 长。
✓ λF = 2π / kF ✓ 在一般的材料中，电子的波长远小于材料
的尺寸，因此量子局限效应不显著。如果 将某一个维度的尺寸缩到小于一个波长， 此时电子只能在另外两个维度所构成的二 维空间中自由运动，这样的系统我们称之 为量子阱；如果我们再将另一个维度的尺 寸缩到小于一个波长，则电子只能在一维 方向上运动，我们称之为量子线；当三个 维度的尺寸都缩到一个波长以下时，就成 为量子点了。
纳米科技概述第四章量子点
发射光波长易调节
纳米科技概述第四章量子点
染色稳定性
纳米科技概述第四章量子点
量子点的性质
量子点的性质对于任何材料，都会有一个临界尺寸，当粒径小于这个尺寸时，其基本的电子和光学会发生质的变化，但是在特定的温度下，相比较而言，半导体发生这种改变的尺寸比绝缘体、金属材料要大得多。
这是由于固体的能带位于原子能级的中央，其带宽与相邻最近的能级间相互作用力的强度有关。
就范德华力或分子晶体而言，相邻最近的能级间相互作用力很弱，固体能带很窄，因此，其纳米晶粒的光学和电子性质不会随粒径的改变而发生太大的变化。
当粒径增大时，能带中央先发生变化，带边最后变化，因此，由于金属的费米能级位于一个带，也就是导带的中央。
由于中央的态密度非常大，能带的部分变化不足以使其能级间距发生太多的改变，甚至对于只有几十个或几百个原子的小粒子也是这样，所以其光学和电子性质也就与大块晶体的性质很相似。
金属材料的能带分布*然而，对于半导体而言，由于其费米能级位于价带和导带这两个带之间，因此，带边控制着其低能光学和电子行为，由于带边的态密度很小，所以其少量的变化就会引起物体光学和电子行为的很大改变，而且体积越小，态密度也越小，变化就越大，所以与金属不同，半导体的光电性质在很大程度上依赖于材料的尺寸，对于即使含有上万个原子的晶体也是如此。
半导体材料的能带分布*所以，当半导体材料的尺寸从体相逐渐减少至一定临界尺寸（通常只要等于或小于半导体体相的激子玻尔半径，纳米级）以后，其载流子（电子，空穴）的运动将处于强受限的状态（类似在箱中运动的粒子），有效带隙增大，能带从体相的连续结构变成类似于分子的准分裂能级，粒径越小，能隙越大，材料的行为具有量子特性，量子化后的能量为：E(R)=E g + ħ 2 π 2 /2μR 2 -1.8/εR (1)其中 E g 为体相带隙，μ为电子、空穴的折合质量，ε为量子点材料的介电常熟，R 为粒子的半径，第二项为量子点受限项，第三想为库仑项。
E(R) 也就是最低激发态能量，E(R) 与 E g 的差为动能的增加量(ΔE) ：ΔE ＝E(R)-E g = ħ 2 π 2 /2μR 2 -1.8/εR (2)从式(1) 和(2) 可以看出，量子点受限项与1/R 2 成正比，而库仑势与1/R 成正比，都随R 的减小而增大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
量子点效应，包括：量子尺寸效应、量子隧穿效应、库伦阻塞效应、表面效应、介电效应。
一、首先说下什么是量子点？
二、下面介绍量子尺寸效应
我们通过控制量子点的形状、结构和尺寸，可以调节带隙宽度，激子束缚能的大小以及激子的能量蓝移等。
那这些是怎么实现的呢？
首先我们要介绍下，原子能级、能带、禁带宽度、激子束缚能的概念
1、原子能级
说到能级就离不开早期人们对光谱的观察，光谱是电磁辐射的波长成分和强度分布的记录，人们以氢原子模式为例，从氢气放射管中获得氢原子光谱，从1885年开始，巴耳末等人将
氢原子光谱的波数归纳为：ῦ=R H() （1）
那么这些原子是怎么发射光谱的呢，这就需要进一步研究电子在原子核的库伦场中的运动情况，原子核的质量比电子大1836倍，它们的相对运动可以近似的看作只是电子绕原子核的运动，那这样我们考虑简单的圆周运动，电子在场中的动能和体系的势能，我们得到了原子
的能量：E=（4）
和电子轨道运动的频率：f==（5）
从上述原子中的电子轨道运动，按经典理论试图说明光谱就会遇到困难。
（1）原子如果连续辐射，它的能量就逐渐降低，由1.2中(4)可知，电子的轨道半径就要连续的缩小到碰到原子核止，即半径是是10-15米的数量级，才能稳定不变，但从不同实验，测得的原子半径都是10-10米的数量级。
这与事实不符。
（2）按照电动力学，原子所发光的频率等于原子中电子运动的频率。
现在，如上文说到，原子辐射时，其电子轨道连续缩小，由1.2中(5)可知，轨道运动的频率就连续增大，那么所发光的频率应该是连续变化的，原子光谱应该是连续光谱。
但事实不是这样，原子光谱的谱线是分隔的，代表一些分隔而有一定数值的频率。
所以所引用的宏观理论不能用在原子这样的微观客体上，
人们在此基础上发现新的规律——量子化，在玻尔研究这问题时，已经有公认正确的量子论。
按照这理论，光能量总是一个单元的整数倍，而每一个单元是hv，这里v是光的频率，h是普朗克常数，在此理论的基础上，我们得到了氢原子内部能量的表达式：
E=-n=1，2,3,4…
这个式子也表示能量的数值是分隔的。
求得氢原子的能量后，我们可以把能量式代入氢原子光谱的经验式中，对比经验式，我们就得到里德伯常数R，最终化简，我们得到氢原子能量随量子数n变化
关系：E=
从式中可以看出，与轨道对应的能量只能有分隔的数值，这个值成为能级，左图是按能量大小的比例画出的能级图。
每一条横线代表一个能级，横线之间的距离表示能级间隔，对于一个电子来说，从某一轨道跳到另一轨道成为跃迁，从高能级向低能级跃迁时，跃迁的间距大，所发出的波长就短。
2.能带
我们知道单个原子中的电子在原子核电场力的作用下围绕着原子核运动，由于微观粒子服从量子力学原理，这些电子只能处于固定的能量状态上，也就是处于固定的能级上。
当电子从高能级跃迁到低能级时，会辐射一个光子，光子的能量等于电子减少的能量；相反，当电子吸收一个光子后，会从低能级跃迁到高能级。
在现实生活中，原子大都以固态、液态或气态凝聚在一起存在，这时其中的电子会受周围原子的影响，电子存在的能量状态就发生了变化。
有一类特殊的固体已对我们的生活产生了巨大的影响，那就是晶体。
晶体材料中的半导体晶体是我们信息时代的物质基础，我们使用的电子产品中的芯片都是基于半导体晶体材料制造的。
晶体由单一的原子或分子组成。
其中的原子或分子按规则的结构排列，每立方厘米的晶体中有1023数量级的原子。
相比于单个原子，晶体中每个原子中电子要受周围所有原子的影响，原子的能级就分裂成大量密集的微小能级形成能带，也就是说电子只能处于能带中的能量状态上。
3.禁带宽度
当原子处于基态的时候，它的所有电子从最低能级开始依次向上填充。
对于半导体，电子刚好填充到某一个能带满了，下一个能带全空。
这些被填满的能带称为满带，满带中能量最高的一条称为价带。
由于电流的产生需要载流子发生定向运动，而价带中电子已经占据了所有可能的能级，绝大多数电子相邻位置上的态都已经被占据了，无法移动，所以价带中的电子可以认为是不导电的。
对于半导体，能量最高的一个价带，到能量更高的下一个能带之间有一个禁带，但是这个禁带的宽度（能量）不是很大，所以有一些电子有机会跃迁到下一个能带。
由于这个能带几乎是空的，所以电子们跃迁到这个能带之后就可以自由地奔跑，这个能带就是导带。
三、量子隧道效应
量子隧穿简单的说是指微观粒子可以穿过一堵比自己还高的墙。
我们可以先想象一下经典的情况。
如果面前有一堵墙，我们想翻墙而过，必须具有足够的能量跳过去。
如果能量不够，我们是绝不可能出现在墙的另一面的。
但在量子世界中，即使能量不够，我们也可以穿墙而过（而不是跃墙而过），这就是量子隧穿现象。
当然这里的'我们'不能是宏观的物体，而是微观粒子。
因为宏观物体隧穿的概率实在太小了，以致于根本不可能观察到。
这是一种量子效应，用经典的观点可能很难理解。
但结合量子力学中波动性的观点，用薛定谔方程可以很容易地解出来。