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今天，我們就來聊聊超微顆粒、納米半導(dǎo)體顆粒以及硅半導(dǎo)體材料的光學(xué)性質(zhì)。
超微顆粒的光學(xué)性質(zhì)
超微顆粒除了對光波有吸收作用外，還有散射作用。
超微金屬顆粒對光的反射率甚低，通�？傻陀�1%，而對太陽光譜似乎具有全吸收性質(zhì)，因此通常又稱為“太陽黑體”。例如，顆粒尺寸為10nm 的金微粒對波長0.3~2.5pm的光波反射率低于1%，稱為全黑。
應(yīng)用
鉻黑普遍用于太陽能的選擇吸收體，鉑黑是著名的催化劑。金屬微粒對光的全吸收在實用上是十分有用的，例如可作為光-熱轉(zhuǎn)換材料、光檢測器、紅外隱身材料等。
納米半導(dǎo)體顆粒的光學(xué)性質(zhì)
納米半導(dǎo)體材料的光學(xué)性質(zhì)是近年來深受關(guān)注的熱點。
納米半導(dǎo)體微粒的表面與體內(nèi)的分子軌道態(tài)
圖中表示半導(dǎo)體微粒由于量子尺寸效應(yīng)導(dǎo)致的分裂能級，圖中亦表明了表面能級狀態(tài)。能級的位置與顆粒尺寸密切相關(guān)，隨著顆粒變小，能級間距變大，吸收光譜藍移。
應(yīng)用
將經(jīng)過包覆處理后的納米ZnO 粉末添加到化妝品中，可以有效地防止紫外線輻照對皮膚的損傷，防止皮膚癌的產(chǎn)生。
納米TiO2 粉末亦可起相同作用，在纖維和衣服中加入它，可以有效地防止紫外線，具有抗菌、防臭的功效。
含銻氧化錫超微顆粒，可用于電視機和計算機的顯像管防帶電和防反射。
將納米ZrC粉末加人到纖維中，可制成保暖纖維，它能吸收陽光轉(zhuǎn)變?yōu)闊�，可使溫度提�?~10C。因此，對超細粉體光學(xué)性質(zhì)的研究與人們?nèi)粘Ｉ钍切萜菹嚓P(guān)的。
硅半導(dǎo)體材料的光學(xué)性質(zhì)
硅是半導(dǎo)體最基礎(chǔ)的材料，是微電子器件的基礎(chǔ)，但因它是間接帶隙的能帶結(jié)構(gòu)，發(fā)射光子時需要場子參與，因此發(fā)光效應(yīng)串甚低。此外，硅的光學(xué)能除約為1.12eV，所發(fā)射的光屬紅外波段，因此長期以來人們認為硅不能成為光電材料。
然而20 世紀90 年代以來，人們采用降低硅材料的空間維度，使其成為納米硅、多孔硅，以改變其能帶結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生了令人驚喜的強的可見光。波長從紅、橙、黃直至綠色。這一重大進展標志著硅不僅是微電子材料，同時有可能成為重要的光電子材料，從而為把電子和光并用于信息處理的超速計算機的研制開辟了一條道路。
應(yīng)用
此外，硅半導(dǎo)體材料還可能在大屏幕顯示等領(lǐng)域得到應(yīng)用。根據(jù)電子顯微鏡研究結(jié)果，多孔硅實際上是由2~3nm 的納米顆粒所構(gòu)成，這種光致發(fā)光現(xiàn)象通常認為主要是量子尺寸效應(yīng)所致。
繼多孔硅的光致發(fā)光效應(yīng)后，納米碳化硅、氮化鎵的光致發(fā)光現(xiàn)象因更具現(xiàn)實應(yīng)用的可能而更受關(guān)注，氮化鎵的藍光發(fā)光管與激光二極管已進人商品生產(chǎn)階段。此外，將C60團簇置于13X 等分子篩中亦可觀察到甚強的光致發(fā)光現(xiàn)象。
