CdSeなどの半導体ナノ結晶(量子ドット)の粒径を小さくすると、発光の色はどう変わるか。

正解：C. バンドギャップが大きくなり、短波長側(青の側)へずれる

粒径が、電子と正孔の広がりの目安である励起子のボーア半径(CdSeで約5〜6 nm)と同じ程度以下になると、キャリアが狭い空間に閉じ込められて、エネルギー準位がとびとびになって間隔が広がります。これが量子サイズ効果で、粒径が小さいほど実効的なバンドギャップが大きくなり、発光は短波長側(青の側)へずれます。そのため同じ材料でも粒径を変えるだけで発光色を調整でき、ディスプレイの色変換などに使われます。小さくするとギャップが小さくなるという選択肢は逆の誤りです。バルクと同じ色になるのは、粒径がボーア半径より十分大きい場合です。