Изучение квантовых точек

Квантовые точки

Квантовые точки, КТ, — полупроводниковые нанокристаллы, являются перспективным объектом для биологических и медицинских применений благодаря их уникальным оптическим, химическим и физическим свойствам. Одна КТ может состоять из нескольких сотен атомов, поэтому квантовые точки занимают промежуточное положение между твёрдыми телами и отдельными атомами. Благодаря эффекту квантового пространственного ограничения, оптические свойства квантовых точек зависят от размеров нанокристаллов. Поэтому меняя их размеры и химический состав. Можно получить спектры излучения квантовых точек в широкой области волн: весь видимый диапазон, иногда инфракрасную и ультрафиолетовые области. [2].

Квантовые точки различают по способу создания. Существует несколько способов синтеза КТ:

Коллоидный синтез Молекулярно-лучевая эпитаксия Плазменный синтез Вирусная сборка Электро-химическая сборка.

Bulk-производство Коллоидные квантовые точки являются нульмерным функциональным наноматериалом с уникальными электрическими и оптическими свойствами вследствие проявления в них эффекта квантового ограничения по всем трём пространственным измерениям. Они представляют собой растворы полупроводниковых нанокристаллов с размерами от единиц до десятков нанометров, состоящие из 103−105 атомов, созданные на основе неорганических полупроводниковых материалов и покрытые слоем стабилизатора («шубой» из органических молекул — лигандов). Ограничение движения носителей заряда приводит в пространстве имеет следствием квантования их энергии, причём в случае наноструктур имеет место сильная зависимость возникающих уровней энергии от размеров и формы её элементов, поэтому такое квантования называется размерным квантованием. Энергетический спектр идеальной квантовой точки представляет собой набор дискретных уровней, разделённых областями запрещённых состояний, и формально соответствует электронному спектру одиночного атома [3].

При нанометровом (обычно от 2 до 20 нм) эффектах квантового и диэлектрического конфайнмента приводят к появлению ценных, оптических и оптических свойств КТ. Поверхностные лиганды обеспечивают стабилизацию КТ в виде коллоидов, позволяя их сборку в нижнем корпусе в твердые частицы. Физические свойства твердых веществ КТ могут быть спроектированы путем выбора характеристик отдельных строительных блоков КТ и управления электронной связью между КТ в твердом состоянии. Эти твердые частицы КТ могут быть спроектированы с применением конкретных электронных и оптоэлектронных свойств для крупномасштабной сборки на основе решений. [14].