Что такое квантовая точка?

Квантовая точка - это частица, имеющая приблизительный размер в один нанометр, которая обладает свойствами отображения полупроводника. Полупроводник - это твердый материал, который обладает некоторой электрической проводимостью. Кремний является одним из самых популярных материалов, используемых при создании квантовой точки.

Размер квантовой точки, одна миллиардная часть метра, может привести к тому, что он будет демонстрировать необычные свойства, которых нет в более крупных образцах полупроводникового материала. Эти свойства могут иметь определенные преимущества для людей, включая, помимо прочего, производство энергии и света. В отличие от некоторых форм нанотехнологий, квантовая точка не является теоретической. Он был создан в реальных условиях.

Ключ к квантовой точке находится в электронах. Электроны занимают одну из двух полос в кристалле материала. Предоставляя надлежащие стимулы, электрон или, возможно, больше, чем один, можно поощрять перемещаться из одной полосы в другую. По мере перемещения от одной полосы к другой, создается дыра, которая заряжена положительно. Вместе дырка и электрон называются экситоном.

Электрон и дырка в экситоне обычно держатся на расстоянии друг от друга. Это называется Экситон Бор Радиус. Однако, если кристалл уменьшен в размере, он заполняет этот разрыв. Как только это происходит, это меняет способность кристалла поглощать и излучать энергию. В этот момент квантовая точка создана. Различные цвета могут быть получены путем уменьшения или увеличения размера квантовой точки.

Квантовая точка имеет ряд различных применений. Множество квантовых точек можно использовать в качестве светодиодов на вывесках, для окрашивания клеток для наблюдения за наукой о жизни, даже для чернил, которые могут помочь в обнаружении подделок. Еще одно приложение для обеспечения безопасности, которое вскоре может быть реализовано, - это люминесцентная пыль, которая может использоваться для отслеживания нарушителей в ограниченных зонах.

Подобно волоконной оптике, квантовые точки также могут использоваться для передачи данных. По некоторым оценкам, передача данных с использованием квантовых точек может быть в миллион раз больше по сравнению со стандартными соединениями Ethernet.

Хотя это некоторые из самых современных приложений, есть и более приземленные. Квантовые точки можно использовать в качестве источника света в зданиях или даже для освещения экранов компьютеров.