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量子点(Quantum dot,QD)又称半导体纳米晶

作者:admin 发布时间:2020-06-14 19:51点击:

现在风头正劲的高新材料量子点是什么呢?量子点是在2~10纳米之间的半导体晶体颗粒量子点。量子点是以半导体晶体为基础的。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。

对于量子点而言它的组成微观粒子是电子和空穴。这些是半导体中电流的载体,我们又称为载流体对于半导体量子点。电子吸收光子而发生跃迁,电子越过禁带跃迁入空的导带,而在原来的价带中留下一个空穴,形成电子空穴对(即激子),由于量子点在三维度上对激子施加量子限制,激子只能在三维势垒限定的势盒中运动,这样在量子点中,激子的运动完全量子化了,只能取分立的束缚能态。

那么半导体是如何发光的呢?光照下空间的限制能量发生量子化,连续的能带变为分裂的能带,这种能量通常以光的形式发射出去。量子点中载流子运动由于受到了空间的限制,能量发生量子化,连续的能带变为分裂的能级结构,弹性长宽,从而导致纳米粒子的吸收光谱和荧光光谱发生变化。

量子点也是高纯度的色彩大师,通俗的说法就是说不同尺寸的量子,发射出不同颜色的光不容易混淆,这就为量子点电视的色与优势打下了坚实的基础。由于量子点三维受限,其内部电子在各个方向上的运动都受到局限。对光热的外部效应的影响更加不敏感,于是量子点的荧光强度和稳定性就会变得非常好。量子点显示才是未来电视最正确的打开方式,因为量子点中有色度,纯色欲高,稳定性强等诸多特性,可以给人们带来视觉上最强烈的冲击。

作为具有特殊性能的量子点在生物医学能源材料,红外探测器的传感器领域也都具有应用价值。量子点小小的身躯里隐藏着大大的能量,相信在未来量子点的应用将无可限量。

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