量子点
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量子点(英语:Quantum Dot,缩写为 QD)是把激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。这种约束可以归结于静电势(由外部的电极,掺杂,应变,杂质产生),两种不同半导体材料的界面(例如:在自组量子点中),半导体的表面(例如:半导体纳米晶体),或者以上三者的结合。量子点具有分离的量子化的能谱。所对应的波函数在空间上位于量子点中,但延伸于数个晶格周期中。一个量子点具有少量的(1-100个)整数个的电子、电洞或电子电洞对,即其所带的电量是元电荷的整数倍。
量子点具有介于块体半导体和离散原子或分子之间的特性。 它们的光电特性随着尺寸和形状的变化而变化[1][2]。 直径 5-6 nm 的较大量子点会发射更长的波长,并具有橙色或红色等颜色。 较小的量子点(2-3 nm)发射的波长较短,产生蓝色和绿色等颜色。 然而,具体颜色会根据量子点的特定成分而有所不同[3]。
量子点的潜在应用包括单电子晶体管、太阳能电池(英语:Quantum dot solar cell)、LED、激光[4]、单光子源(英语:Quantum dot single-photon source)[5][6][7]、二次谐波产生、量子计算[8]、细胞生物学研究[9]、 显微镜(英语:Scanning quantum dot microscopy)[10], 和医学成像[11]。 它们的小尺寸允许一些量子点悬浮在溶液中,这可能导致它们在喷墨印刷和旋转涂覆中的使用[12]。 它们已用于 Langmuir-Blodgett 薄膜[13][14][15]。 这些处理技术导致半导体制造方法更便宜、更省时。