量子ドットとは何ですか？

量子ドットは、半導体のディスプレイ特性を備えたおよそ1ナノメートルのサイズの粒子です。 半導体は、ある程度の導電性を持つ固体材料です。 シリコンは、量子ドットの作成に使用される最も一般的な材料の1つです。

量子ドットのサイズは10億分の1メートルで、半導体材料の大きなサンプルには存在しない異常な特性を示すことがあります。 これらの特性は、エネルギーと光の生成を含むがこれらに限定されない、人間にいくつかの利益をもたらす可能性があります。 ある種のナノテクノロジーとは異なり、量子ドットは理論的ではありません。 実際の環境で作成されました。

量子ドットの鍵は電子にあります。 電子は、材料の結晶の2つのバンドのうちの1つを占有します。 適切な刺激を提供することにより、電子、またはおそらく複数の電子が、ある帯域から別の帯域に移動するように促すことができます。 あるバンドから別のバンドに移動すると、正に帯電したホールが作成されます。 正孔と電子を合わせて励起子と呼びます。

通常、励起子内の電子と正孔は互いに距離を保ちます。 これはエキシトンボーア半径と呼ばれます。 ただし、結晶のサイズを小さくすると、このギャップが埋められます。 それが起こると、エネルギーを吸収および放出する結晶の能力が変化します。 この時点で、量子ドットが作成されます。 量子ドットのサイズを縮小または拡大することにより、さまざまな色を得ることができます。

量子ドットには、さまざまな用途があります。 複数の量子ドットは、サインディスプレイの発光ダイオード、ライフサイエンス観察用の細胞染色、偽造品の発見に役立つインクでさえも使用できます。 すぐに実現できるもう1つのセキュリティアプリケーションは、発光ダストです。これは、立ち入り禁止区域の不法侵入者の追跡に使用できます。

光ファイバーと同様に、量子ドットもデータの送信に使用できます。 量子ドットを使用したデータ転送は、標準のイーサネット接続よりも百万倍増加する可能性があることを示唆する推定もあります。

これらは最先端のアプリケーションの一部ですが、もっとありふれたものもあります。 量子ドットは、建物の光源として、またはコンピューター画面の照明としても使用できます。