量子点是什么
量子点(QDs)指人造纳米晶体,显示独特的光电特性,包括能力传输电子和在接触紫外线时发布各种颜色光人工合成半导体纳米粒子有多种潜在应用,包括合成物使用、太阳能电池使用、荧光生物标签使用、显示器使用、照明使用和医学成像使用
量子点-半导体纳米粒子-于1970年代首次定理后于1980年代初成功合成半导体粒子小到足以显示量子效果,限制粒子内电子和孔(缺电子)生存的能量能量连接波长(或色度),结果粒子光学属性基于大小可捕通过控制粒子大小,它能释放或吸收光的波长(colors)。
量子点为纳米人工晶体,能将光谱转换为不同颜色点释放颜色不同视大小而定图片:RNGS路透社/Nanosys
量子点指人造纳米结构,可拥有多种特性,视材料和形状而定。举例说,由于电子特性特殊,可用作单电流晶体管中的活性材料
量子点属性取决于各种因素,包括大小、形状、组成和结构,例如它们是固态或空心需要可靠的制造技术来有效跨多项应用使用量化码,包括催化学、电子学、光子学、信息存储、成像学、医学和感知学技术,这种技术可持续生成大量统一参数纳米晶体这将确保每一批量化码对特定应用有一致性和可预测性
某些生物分子能够分子识别自组化,纳米晶体也可以成为自组化功能纳米构件的重要构件
类原子能量状态qds还有助于特殊光学特性,例如粒子大小依赖波长荧光a效果用于编程生物和医学成像光学探针
并发量点生物解析和生物标签, 成为人造纳米晶体应用最有希望的领域第一代量子点展示出早期潜力,但仍需大力提高基本特性,特别是含盐溶液中粒子相交稳定性量子点最初只用于受控实验室条件,不切实际用于实战样本如血液然而,这些稳定问题自那以来已经解决,允许在现实应用中广泛使用量子点
量子点循环生成生动颜色以镉为基量点显示纯度高精度绿色响应(图像:NASA)
量子点发现应用复合物、太阳能电池和荧光生物标签(例如追踪生物分子)使用小粒子大小和可调适能量水平
化学进步导致编译单层保护高质量单片晶体量点,直径小至2纳米,可方便地处理和处理为典型化学试剂
量子医学点
量子点使研究人员能够在单分子层次上研究细胞过程并可能大大改善癌症等疾病的诊断和治疗QD或被用作高分辨率细胞成像中的主动传感器元素
荧光量子点特性与解析物或被动标签检测器发生反应时改变,静态受体分子如抗体已混入点表面
量子点可改变医学不幸地,它们大都有毒具有讽刺意味的是,重金属在QD中的存在,如镉 -- -- 一种成熟的人类毒物和致癌物 -- -- 可能带来危险,特别是未来医疗应用的危险,qdot被刻意注入人体
纳米材料生物医学应用正在增加,环境污染和毒性必须解决,开发无毒生物兼容纳米材料正成为一个重要问题。
光电量子点
使用量子点制作太阳能电池的吸引力在于多项优于其他方法:它们可以用节能室温进程制造可以用大量廉价素材制作而不需要大范围净化,并可用于各种廉价甚至软基质材料,如轻量塑料
使用量子点作为太阳能电池基础并非新思想,但光电设备制作努力尚未实现将阳光转换为电源的足够高效率
有希望路线
量子点太阳能电池半导体墨水,目的是使大片太阳电池子串以单沉积步法涂层,从而消除前层逐层法所需的数十级沉积步骤
图形量子点
图形化基本为无滚动平面式碳纳米管,因此成为纳米电子学极有趣候选素材研究者显示 有可能切出
单石墨晶体管i.图形量子点数与所有其他已知材料不同,石墨即使在割入一纳米宽的设备时仍然高度稳定传导性
量子图从图案页刻出图像:曼彻斯特大学镜像物理组
图形量子点在光电子学、光电学、生物感知学和生物成像领域也显示出巨大潜力,因为它们独有光照特性,包括极强生物兼容性、低毒性和高稳定性反射和相联
科学家们仍在寻找高效通用方法
GQD合成高稳定性、可控面属性和缓冲PL发射波长
Peroviste量子点
光光量点高、弹性排放色控和解析性大有希望应用光系统(无紫外线和红外线辐照)和高质量显示器
然而,LQD商业化因生产成本高得令人望而却步而退当前,LQD使用HI方法制作,需要高温和累累表处理,以提高光学特性和稳定性。
虽然最近才开发 无机卤化物
peroviste量子点系统在许多领域比传统QD显示相似甚至更好的性能
通过准备高度允许
无机渗透量点室温下IPQD高级光学功用可能导致光电显示大有希望应用
量子点播机
量子点当前最常使用可能是电视屏幕三星和LG在2015年启动QLED电视机,