量子点是什么?

量子点是什么?,第1张

量子点(quantumdots,QDs)是由有限数目的原子组成,三个维度尺寸均在纳米数量级。量子点一般为球形或类球形,是由半导体材料(通常由II B~ⅥB或IIIB~VB元素组成)制成的、稳定直径在2~20 nil2的纳米粒子。量子点是在纳米尺度上的原子和分子的集合体,既可由一种半导体材料组成,如由II.VI族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)或III.V族元素(如InP、InAs等)组成,也可以由两种或两种以上的半导体材料组成。作为一种新颖的半导体纳米材料,量子点具有许多独特的纳米性质。

量子点是在把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。量子点,电子运动在三维空间都受到了限制,因此有时被称为“人造原子”、“超晶格”、“超原子”或“量子点原子”,是20世纪90年代提出来的一个新概念。 量子点是在把导带电子、价带空穴及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、空穴或空穴电子对,即其所带的电量是元电荷的整数倍。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、空穴或空穴电子对,即其所带的电量是元电荷的整数倍。

一、性质不同

1、碳点:尺寸小于20纳米的具有荧光性质的碳颗粒。

2、碳量子点:碳量子点与各种金属量子点类似,碳量子点在光照的情况下可以发出明亮的光。

二、结构特点不同

1、碳点:可以是sp2和sp3的杂化碳结构,具有单层或多层石墨结构,也可以是聚合物类的聚集颗粒。

2、碳量子点:碳量子点的结构和组成决定了它们性质的多样性。碳量子点比较明显的一个特征就是在紫外光区有较强的吸收峰,并且在可见光区域有长拖尾。

三、特点不同

1、碳点:碳点(CDs)在人体中具有更好的化学稳定性和相对较长的系统循环。它们是一类重要的荧光碳基纳米材料,具有生物医学应用的潜力。与半导体量子点相比,CDs具有较高的抗光漂白性,更好的生物相容性和较低的毒性。发射波长取决于尺寸,结晶度和表面化学性质。CDs可以生成可靠的光信号,并可以从体内快速清除。

2、碳量子点:碳量子点具有优秀的光学性质,良好的水溶性、低毒性、环境友好、原料来源广、成本低、生物相容性好等诸多优点。


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