Nanotecnologia

Introdução à nanotecnologia
Professora Patrícia Lustoza de Souza

QUESTÃO 1

Radiação de comprimento de onda igual a 200 nm incide numa placa de alumínio, cuja função trabalho e 4.2 eV.
a) Qual a energia cinética do elétron mais rápido?
b) Qual o comprimento de onda de corte para o alumínio?

QUESTÃO 2

Um átomo de hidrogênio se encontra num estado quântico caracterizado pelos seguintes números quânticos: n = 2, l = 1, ml = 0 e ms = 1/2

Para cada uma das afirmativas abaixo, determine se ela é verdadeira (V) ou falsa (F). Justifique sua resposta.

(a) A energia de ionização deste átomo é de 3.4 eV.
(b) Este estado possui simetria esférica.
(c) Ao fazer uma transição para um estado com n = 3 e l =0, o átomo emite um fóton de comprimento de onda igual a 0.65 eV.
(d) A probabilidade do estado final deste átomo ser caracterizado por n=3, l=0, ml=0 e ms = ½ é de 50%.
(e) Este estado pode corresponder ao elétron mais energético do Na (Z=11).
(f) No átomo de Na o estado n=3, l=1, ml=0 e ms = ½ corresponde a um primeiro estado excitado.

QUESTÃO 3

a) Que tipo de material obteremos se doparmos GaAs com Zn, com S ou com Si? Por quê?
b) Que material você escolheria para fabricar um dispositivo que emite luz, Si, AlAs ou GaAs? Por quê?
c) É possível utilizar poços quânticos de InGaAs para fabricar um LED que emita em 0.83 eV ou 1.49 m? Justifique sua resposta.

QUESTÃO 4

Considere um elétron confinado num ponto quântico de InAs de forma cúbica de lado igual a 70 Å. O ponto quântico está imerso em GaAs. Para efeito de cálculos, suponha que as barreiras são infinitas em energia.

a) Calcule as funções de onda no ponto.
b) Quais os conjuntos de números quânticos e as energias do elétron para os três estados de mais baixa energia em eV?
c) Esse ponto quântico poderia ser utilizado eventualmente como um detector de radiação de infravermelho médio de comprimento de onda igual a 5 m? Por quê?