Punt quàntic
partícula de material semiconductor de dimensions de només diversos nanòmetres / From Wikipedia, the free encyclopedia
Els punts quàntics (en anglès Quantum Dots) són partícules semiconductores de pocs nanòmetres de mida, que tenen propietats òptiques i electròniques que difereixen de les partícules més grans a causa de la mecànica quàntica. Són un tema central en nanotecnologia. Quan els punts quàntics són il·luminats per la llum UV, un electró del punt quàntic pot excitar-se fins a un estat d'energia superior. En el cas d'un punt quàntic semiconductor, aquest procés correspon a la transició d'un electró de la banda de valència a la banda de conducció. L'electró excitat pot tornar a caure a la banda de valència alliberant la seva energia mitjançant l'emissió de llum. Aquesta emissió de llum (fotoluminescència) s’il·lustra a la figura de la dreta. El color d'aquesta llum depèn de la diferència d'energia entre la banda de conductància i la banda de valència.
![Thumb image](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/99/QD_S.jpg/220px-QD_S.jpg)
En el llenguatge de la ciència dels materials, els materials semiconductors a escala nanomètrica confinen estretament electrons o forats d'electrons. Els punts quàntics de vegades es coneixen com àtoms artificials, subratllant la seva singularitat, ja que tenen estats electrònics lligats i discrets, com els àtoms o molècules naturals. Es va demostrar que les funcions d'ona electrònica dels punts quàntics s'assemblen a les dels àtoms reals. Acoblant dos o més punts quàntics d'aquest tipus es pot fabricar una molècula artificial, que exhibeix hibridació fins i tot a temperatura ambient.
Els punts quàntics tenen propietats intermèdies entre semiconductors massius i àtoms o molècules discretes. Les seves propietats optoelectròniques canvien tant en funció de la mida com de la forma. Els QD més grans de 5-6 nm de diàmetre emeten longituds d'ona més llargues, amb colors com el taronja o el vermell. Els QD més petits (2-3 nm) emeten longituds d'ona més curtes, donant colors com el blau i el verd. No obstant això, els colors específics varien en funció de la composició exacta del QD.[1][2][3]
Les aplicacions potencials dels punts quàntics inclouen transistors d'un sol electró, cèl·lules solars, LEDs, làsers, fonts de fotó únic, segona generació d'harmònics, computació quàntica, investigació en biologia cel·lular, microscòpia, i imatge mèdica. La seva petita mida permet suspendre alguns QD en solució, cosa que pot conduir a la seva impressió d'injecció de tinta i revestiment de rotació. S'han utilitzat en pel·lícules primes de Langmuir-Blodgett. Aquestes tècniques de processament resulten en mètodes de fabricació de semiconductors menys costosos i que consumeixen menys temps.