量子点和一个光明的未来

量子点是什么?

量子点是半导体晶体几纳米宽。他们通常是由过渡金属和/或非金属的组合,就像常规的半导体。硒化镉、碲化镉可能是最著名的化合物用于量子点。

如此之小,量子点的激子(一种准粒子,一个受激发的电子结合积极的洞留下)经验量子限制在三维空间。改变量子点的大小改变它的属性,特别是其荧光,这意味着他们可以适应各种不同的颜色。纳米颗粒越小,其光致发光波长窄;小点发出蓝光,而较大的发出红光。

这些属性意味着量子点是有用的生物传感器和细胞内或体内成像,或化学发光反应作为催化剂或光发射器。科学家们也尝试在太阳能电池。在实验室之外,量子点在将来几代中出现的电视。

谁发明了量子点?

Alexey Ekimov固态物理学家的工作,瓦维洛夫在俄罗斯国家光学研究所,首次发现我们现在所知的量子点在1981年尝试半导体掺入眼镜。与他的同事一起亚历山大·埃弗同一研究所的理论家,他们联系的大小半导体晶体的光学性质。几年后,路易Brust美国化学家研究胶体半导体纳米晶体的AT&T贝尔实验室,注意到电导率改变当他改变了晶体的大小测试。然而,量子点任期只有在1988年进入我们的词汇,当物理学家马克里德,因为第一个量子点设备,创造了它,当他在德州仪器公司工作。

为什么把量子点在电视吗?

量子点可以通过调优与一个特定的波长,所以量子点发光显示承诺涵盖更广泛的色域比普通发光二极管(LED)的。

经典的液晶显示器(LCD)电视使用led生产白色背光和彩色过滤器调整和适当的混合光。然而,白色led电视不是纯白色,他们蓝色led涂上一层黄色的磷。这意味着在电视出现红色比绿色和蓝色调光器,它有一个连锁效应在所有其他颜色试图让你的电视。

在量子点电视,纯蓝色led使用红色和绿色量子点来创建纯白光。这白光经过常规颜色过滤器在LCD屏幕和由此产生的图片更明亮、更准确的颜色。制造商喜欢这个概念,因为它只是一个调整普通液晶电视是如何制造的。

为什么不使用量子点让所有的颜色吗?

科学家仍在完善量子点,发出蓝光。问题是,对于蓝色发射,需要量子点不到3 nm宽。他们很难使比略大的,特别是如果你不能使用镉。

为什么你不能用镉吗?

Cadmium-based量子点是典型的。然而,镉是有毒的和越来越多的国家,包括欧盟和日本,都在消费产品禁止公司使用它。

直到2014年,量子dot-enabled显示被免除欧盟规定的限制下镉在消费产品有害物质(RoHS)和注册,评估,授权和限制化学物质(达到)的指导方针。然而,欧盟议会已经限制使用cadmium-based量子点和要求欧盟委员会评估。

一直在研究量子点在电视屏幕是可用的,例如,可以使用磷化铟。然而,陪审团仍在是否一个环境可持续的选择。

你如何使量子点吗?

有许多方法可以使量子点包括胶体合成、电子束光刻技术和分子束外延。科学家也有碳量子点的尿液。

尿液? !

是的。2015年,科学家我们设计了一种一步法合成路线回收尿液成碳量子点作为荧光探针用于检测金属离子。从液体源生成碳点而不是固体材料是更高效的几个处理步骤可以忽略。