Jelaskan Sifat optik dari Quantum dot

Dalam semikonduktor, penyerapan cahaya secara umum menyebabkan terjadinya eksitasi elektron dari pita valensi ke vita konduksi, dan meninggalkan hole. Elektron dan hole dapat berikatan satu sama lain membentuk eksiton. ketika eksiton berekombinasi (elektron kembali ke keadaan dasarnya), energi eksiton dapat diemisikan sebagai cahaya. hal ini yang disebut fluorescence, dalam model sederhana, energi dari photon yang diemisikan dapat dipahami sebagai penjumlahan energi band gap antara tingkat energi tertinggi dan tingkat energi terendah, energi kurungan (confinement) dari hole dan elektron yang tereksitasi, dan energi ikat dari eksiton (pasangan elektron-hole)

Energi kurungan bergantung pada ukuran QDs, absorpsi dan emisi fluorescence dapat diatur dengan mengubah ukuran QDs pada saat mensintesis. Semakin besar ukuran QDs, maka semakin menuju warna merah (energi lebih rendah) absorpsinya dan spektrum fluorescencenya. kebalikannya, semakin kecil QDs, maka semakin biru (energi lebih tinggi) absorpsi dan spektrum fluorescencinya.Artikel terbaru dalam Nanotechnology dan jurnal lainnya telah memulai untuk menajukan bahwa bentuk dari QDs mungkin menjadi faktor dalam pewarnaan, tapi sekarang tidak banyak informasi yang tersedia. Selanjutnya, ditunjukan bahwa lifetime dari fluorescence ditentukan oleh ukuran QDs . QDs lebih besar memiliki tingkat energi lebih dekat yang mana pasangan elektron-hole dapat terperangkap. Oleh karena itu, pasangan elektron-hole dalam QDs yang besar memiliki hidup lebih lama yang menyebabkan QDs yang lebih besar untuk menunjukan lifetime yang lebih lama.

Untuk meningkatkan quantum yield fluorescence, QDs dapat dibuat dengan "shell" dari material semikonduktor dengan bandgap yang lebih besar di sekitarnya. Peningkatannya dilakukan dengan mengurangi akses elektron dan hole pada pathway rekombinasi permukaan nonradiatif dalam beberapa kasus. tapi juga melalui pengurangan rekombinasi Auger lainnya.