Квантовая точка

Квантовая точка (англ. Quantum dot) – фрагмент проводника или полупроводника, ограниченный по всем трем пространственным измерениям и содержащий электроны проводимости. Точка должна быть достаточно маленькой, настолько, чтобы квантовые эффекты были существенны. Это достигается, если кинетическая энергия электрона, обусловленная неопределенностью его импульса, будет заметно больше всех других энергетических масштабов, в первую очередь, больше температуры, выраженной в энергетических единицах. Технологические аналоги названий в научно-технической литературе для квантовых точек: наночастицы, нанокристаллы. Существует множество технических решений для применения квантовых точек. Большинство идей связано с нанофотоникой, но не только. Некоторые возможные области применения: светоизлучающие диоды; лазеры; солнечные батареи; одноэлектронные транзисторы. Однако ожидается все же, что из-за уникальных свойств полупроводниковых люминесцентных наночастиц биологическое применение будет ключевой областью. Кроме того, к возможным областям применения можно отнести биологию: иммунохимию; блотирование; ДНК-связанные кристаллы; раскраску хромосом; штрихкоды; маркировку живых клеток; прослеживание потока крови и др. Методы коллоидной химии позволяют получать нанокристаллы размером в несколько нанометров из полупроводников. В последние годы были синтезированы наночастицы смешанных составов типа «ядро-оболочка».

Тезаурус

Квантовая точка (Quantum dot)

Тематический раздел (поле): Функциональные наноматериалы с особыми физическими свойствами; Функциональные наноматериалы для энергетики; Функциональные наноматериалы для космической техники; Наноэлектроника; Наномедицина; Нанофармакология; Нанотехнологии для сельского хозяйства

Функциональный разряд: объект

Аскрипторы: Наночастицы, нанокристаллы, нульмерные наноструктуры

Отношения иерархические (род-вид): Квантовая точка → Нульмерные наноструктуры → Наноструктурированные материалы→ Объекты, относящиеся к сфере нанотехнологий, их свойства

Отношения ассоциативные: Квантовая точка ~ Полупроводник, Люминесценция, Квант, Нанокристалл, Фотоника, Светоизлучающий диод, Кубит, Одноэлектронные устройства, ДНК-связанные кристаллы, Коллоидная химия, Биотехнологии, Наноэлектроника

Литература по теме:

1. D.J. Norris. Measurement and Assignment of the Size-Dependent Optical Spectrum in Cadmium Selenide (CdSe) Quantum Dots. 1995, 1, 13.
2. C. Delerue, M. Lannoo. Nanostructures: Theory and Modelling. ISBN-10: 3540206949. Springer, 2004. Page 47.
3. Lee SW, Mao C, Flynn CE, Belcher AM (May 2002). "Ordering of quantum dots using genetically engineered viruses". Science (journal) 296 (5569): 892–5.  
4. Whaley SR, English DS, Hu EL, Barbara PF, Belcher AM (June 2000). "Selection of peptides with semiconductor binding specificity for directed nanocrystal assembly". Nature 405 (6787): 665–8.  
5. M. Dahan, S. Levi, C. Luccardini, P. Rostaing, B. Riveau, A. Triller, “Diffusion dynamics of glycine receptors revealed by single-quantum dot tracking,” Science, vol. 302, pp. 442-445, 2003.
6. Тавгер Б.А., Демиховский В. Я. Квантовые размерные эффекты в полупроводниковых и полуметаллических пленках.- Успехи физ.наук, т.96, с.61-86, 1968.
7. В.Я.Демиховский, «Квантовые ямы, нити, точки. Что это такое?», соросовский образовательный журнал, №5, 1997, С. 80-86.