Meccanismi di eccitazione tipici:
* Light (fotoeccitazione): I fotoni con energia maggiore del divario di banda del semiconduttore possono eccitare gli elettroni dalla banda di valenza alla banda di conduzione. Questo è il modo più comune per eccitare gli elettroni nei semiconduttori.
* Energia termica: A temperature elevate, gli elettroni possono guadagnare abbastanza energia termica per saltare attraverso il divario della banda. Questo processo è meno efficiente della fotoeccitazione, ma può ancora verificarsi.
Meccanismi alternativi:
* campo elettrico: L'applicazione di un campo elettrico attraverso la nanoparticella può eccitare direttamente gli elettroni. Questa è un'applicazione di nicchia più utilizzata in dispositivi come transistor e diodi.
* Reazioni chimiche: Alcune reazioni chimiche che coinvolgono la nanoparticella possono causare eccitazione elettronica. Questa è la base di alcuni sensori chimici e processi catalitici.
* Tunneling quantistico: In alcuni casi, gli elettroni possono tunnel attraverso il divario di banda anche se mancano dell'energia richiesta. Questo è un effetto meccanico quantistico che può verificarsi in situazioni molto specifiche.
Perché è meno comune senza luce o energia termica:
* Barriera energetica: Il divario di band in un semiconduttore rappresenta una barriera energetica che gli elettroni devono superare per essere eccitati. Senza input di energia esterna, gli elettroni in genere non hanno abbastanza energia per attraversare questa barriera.
* Stabilità: Gli elettroni nella banda di valenza sono generalmente in uno stato stabile. Senza un input di energia, tendono a rimanere lì.
In sintesi:
Mentre l'eccitazione elettronica in una nanoparticella a semiconduttore senza luce o energia termica è possibile attraverso meccanismi alternativi, è meno comune dei tipici scenari di fotoeccitazione o eccitazione termica. I meccanismi specifici e la probabilità di eccitazione dipendono dal materiale, dalle dimensioni e dalle condizioni esterne specifiche.
