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什么叫做量子点?

xiexueqiao 回答数18 浏览数699219
uqgtvoqjar | 未知
量子点属于一大类新材料——溶液纳米晶中的一种。溶液纳米晶具有晶体和溶液的双重性质,量子点是其中马上具有突破性工业应用的材料。

    与其他纳米晶材料不同,量子点是以半导体晶体为基础的。尺寸在1~100纳米之间,每一个粒子都是单晶。量子点的名字,来源于半导体纳米晶的量子限域效应,或者量子尺寸效应。当半导体晶体小到纳米尺度(1纳米大约等于头发丝宽度的万分之一),不同的尺寸就可以发出不同颜色的光。比如硒化镉这种半导体纳米晶,在2纳米时发出的是蓝色光,到8纳米的尺寸时发出的就是红色光,中间的尺寸则呈现绿色黄色橙色等等。量子点的化学成分,发光颜色可以覆盖从蓝光到红光的整个可见区,而且色纯度高、连续可调。

    量子点可以应用在生物医疗领域。我们能用量子点把细胞的骨架完全显示出来。与其它种类的检测手段相比,量子点发光材料做检测肯定是有优势的。我们可以很容易地利用量子点的不同颜色来同时检测多种病菌或者农药残留。而且,因为量子点吸收能力非常大,能够大大提高灵敏度。

    量子点也能应用于照明产业。目前照明消耗的能量大致相当于电能的20%。但人造光源的光效率是很低的。例如,照明质量高的白炽灯,光效只有2%。如果能把效率提高到20%,就意味着能节省能源消耗的20%。美国能源部的固态照明路线图写了一段话:量子点在人类照明领域将起到重要作用。

    另外,还有显示产业。目前的第一代量子点显示设备,是氮化镓LED与量子点结合的背光源产品,纳晶公司和美国两家高科技公司都已经进入商业化阶段。这种新型的背光源,让显示颜色的纯度、色饱和度很高,是其它显示技术难以企及的。
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egpfdgnwso | 未知
曾经对quantum dots,也就是量子点有过一段时间的调研,对于那些semiconductors,想象一下bulk-quantum wells-quantum dots,维度的降低,带来比较直观的效果就是分立能级的产生,也就是通常说的quantum confinement。当然了,在构建这个材料整体的时候,QD需要两边材料的conductor band和valence band能够对它有一个barrier的效果,这样分立能级才有体现。一般来说,想要QD的话,合成方式比较多,我接触的是MBE进行QD的生长,例如InAs,InSb这种III-V的。对于这种0维材料,如果能够很好的控制形貌及性质的话,潜能比较大,比如EBL等来做pattern来控制QDposition之类,毕竟嘛,SK growth mode 本来就是lattice mismatch比较大,同理,QD会倾向于势能比较低的地方生长。
应用上的话,比较常见的就是做laser,因为首先你可以通过对QD的大小等来调控bandgap从而波长,其次是效率较高以及受dislocation等的影响较小。也有利用例如InAs QD作single photon source,这就涉及quantum register等等了,但是这种的话你需要控制low density,再说的话,就是最近看到graphene和QD的结合,因为graphene plasma和QD exciton之间的weakly coupling或者strongly coupling(控制距离产生的不同效果)利用这种关系,可以提高例如solar cell效率等,by the way,graphene是个不错的light-matter interaction platform。好了,差不多行了,写的比较通俗易懂...不过可能某些方面会有点偏向III-V,有些片面...
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torry | 未知
发光明明那么暗,却总吹嘘自己亮。
作为探针,过气了五年的东西,这几年这个领域看过的最深的坑,没有之一。
说用在太阳能电池上,除了骗基金钱,真没见到什么干货,嗯,一切脱离成本的那什么都是那什么。
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新鬼子 | 未知
这个我做过量子点,半导体物理纳米颗粒,当这种材料的尺寸小于其自身的激子波尔半径时,它可以接受激发并发出光,并且随着半径越小,发射光蓝移。例如CdS;HgS;CuInS2等,目前镉系材料最为成熟,在生物中可以荧光标记,在照明中可以作为发光器件即QLED.百度图片量子点,很漂亮的,你就把它当作无机发光材料就可以了,而且发射光可调节,就可以啦!
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EFLwCYCj | 未知
不请自来,绿光是自己合成的CdZnSe/ZnS,蓝光是CdZnS,红光占时用罗丹明B代替的。
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floatagfly | 未知
量子点又称纳米晶是准零维(quasi-zero-dimensional)的纳米材料,其英文全称是 Quantum dot.量子点是一种肉眼看不见的极其微小的点状物体,在三个维度上的尺寸都在10纳米(nm)以下。量子点是由少量的原子所构成。其形状一般是球状或类球状。其内部电子在三个空间方向上的运动都受到局限,故此量子限域效应(quantum confinement effect)特别显著。
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kgd520 | 未知
量子点是极小的半导体晶体,大小约为3到12纳米(Nanometer、为10亿分之一米),仅由少数原子构成,所以其活动局限于有限范围之内,而丧失原有的半导体特性。也正因为其只能活动于狭小的空间,因此影响其能量状态就容易促使其发光(目前一般通过电子或光子激发量子点,产生带色彩的光子),科学家实验的结果是,可依据其内部结构与大小的不同,发出不同颜色的光,量子点尺寸越大越偏向光谱中的紫色域、越小则越偏向红色,如果计算足够精确,就可发出鲜艳的红绿蓝光,正好用作显示器的RGB原色光源。
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eMzRsGiW | 未知
量子点(英语:Quantum Dot)是在把激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。这种约束可以归结于静电势(由外部的电极,掺杂,应变,杂质产生),两种不同半导体材料的界面(例如:在自组量子点中),半导体的表面(例如:半导体纳米晶体),或者以上三者的结合。量子点具有分离的量子化的能谱。所对应的波函数在空间上位于量子点中,但延伸于数个晶格周期中。一个量子点具有少量的(1-100个)整数个的电子、空穴或空穴电子对,即其所带的电量是元电荷的整数倍。
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rickyckk | 未知
量子点有磁性吗
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