Mecanismos de excitación típicos:
* Light (fotoexcitación): Los fotones con energía mayor que el espacio de la banda del semiconductor pueden excitar electrones desde la banda de valencia hasta la banda de conducción. Esta es la forma más común de excitar electrones en semiconductores.
* Energía térmica: A altas temperaturas, los electrones pueden ganar suficiente energía térmica para saltar a través del espacio de la banda. Este proceso es menos eficiente que la fotoexcitación, pero aún puede ocurrir.
Mecanismos alternativos:
* campo eléctrico: Aplicar un campo eléctrico a través de la nanopartícula puede excitar directamente a los electrones. Esta es una aplicación más nicho utilizada en dispositivos como transistores y diodos.
* Reacciones químicas: Ciertas reacciones químicas que involucran la nanopartícula pueden provocar excitación de electrones. Esta es la base de algunos sensores químicos y procesos catalíticos.
* Túnel cuántico: En algunos casos, los electrones pueden túnel a través del espacio de la banda, incluso si carecen de la energía requerida. Este es un efecto mecánico cuántico que puede ocurrir en situaciones muy específicas.
Por qué es menos común sin energía o energía térmica:
* Barrera de energía: La brecha de la banda en un semiconductor representa una barrera de energía que los electrones deben superar para excitarse. Sin entrada de energía externa, los electrones generalmente no tienen suficiente energía para cruzar esta barrera.
* Estabilidad: Los electrones en la banda de valencia generalmente están en un estado estable. Sin un aporte de energía, tienden a permanecer allí.
En resumen:
Si bien la excitación de electrones en una nanopartícula semiconductora sin energía o energía térmica es posible a través de mecanismos alternativos, es menos común que los escenarios típicos de fotoexcitación o excitación térmica. Los mecanismos específicos y la probabilidad de excitación dependen del material, el tamaño y las condiciones externas específicas de la nanopartícula.
