量子点的制备方法
1. 自组织量子点
形成原因: 晶格匹配与应力释放
需要控制: 尺寸,形状,密度分布
2. 胶体化学方法合成
Colloidal quantum dot Semiconductor Nanocrystals
3. 微加工方法
量子点是全新的一种大分子
对量子点的研究可以帮助理解 物质性质从原子、团簇到块体 的演变。
电子状态(波函数、能级)取决于电子所处的空间势能
原子中的电子
(无限大)晶体中的电子
小晶体中的电子
量子点的许多性质与尺寸相关:
核壳结构的nS CdS ZnSe 3.6 2.6 2.72 Lattice mismatch 10.6% 3.9% 6.3%
CdSe: 1.76 eV
Multiple exciton generation by single photon
更为复杂的结构
水溶性和生物相容性
量子点的应用之一：生物标记和疾病检测
Wide absorption Narrow emission
同时观察多信号细胞组分
光学稳定性
光学稳定性比传统有机染料提高100-1000倍
量子点的应用之二：LED和Display
传统LED: 半导体异质结-波长固定
OLED: 稳定性不足
第六章 半导体量子点
• 是一种由II－VI族或III－V族元素组成的纳米颗粒。 量子点的粒径一般介于1～10nm之间，由于电子和 空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特 性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。 • 基于量子效应，量子点在太阳能电池，发光器件， 光学生物标记等领域具有广泛的应用前景。 • 科学家已经发明许多不同的方法来制造量子点，并 预期这种纳米材料在二十一世纪的纳米电子学上有 极大的应用潜力。
量子点: 尺寸更小,波长可 调,Display 更薄, 可以做白光LED
QDEF产品对比展示
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量子点的应用之三：太阳能电池
现有太阳能电池的问题是效率和成本
量子点粒子的优势:
1. 带隙随粒子尺寸可调 2. 吸收系数(截面)大 3. 晶格不对称造成的电子-空穴的自动 分离 4. 长的激子(电子–空穴对)寿命 5. 化学稳定性