Wie ist Qdot aufgebaut?

Struktur des Quantenpunkts (Qdot)

Quantenpunkte (Qdots) sind nanometergroße Halbleiterpartikel, die aufgrund ihrer Größe und Form einzigartige optische und elektronische Eigenschaften besitzen. Die Struktur eines Quantenpunkts bestimmt seine optischen Eigenschaften, die durch Veränderung der Größe, Form und Materialzusammensetzung des Punkts angepasst werden können.

Kern: Der Kern eines Qdot besteht aus Halbleitermaterial, das typischerweise aus Elementen der Gruppen II-VI (wie CdSe, CdTe) oder III-V (wie InP, InAs) des Periodensystems besteht. Der Kern ist für die Quantenbeschränkung der Ladungsträger (Elektronen und Löcher) verantwortlich.

Schale: Den Kern umgibt eine Schale aus einem anderen Halbleitermaterial mit größerer Bandlücke. Die Schale trägt dazu bei, die Oberfläche des Kerns zu passivieren, ihn vor der Umgebung zu schützen und die nichtstrahlende Rekombination zu verringern. Ein typisches Schalenmaterial für einen CdSe-Kern-Qdot wäre ZnS.

Liganden: Die Oberfläche des Qdot ist mit organischen oder anorganischen Molekülen, sogenannten Liganden, beschichtet. Diese Liganden stabilisieren die Qdot-Partikel, verhindern ihre Aggregation und sorgen für Löslichkeit in verschiedenen Lösungsmitteln. Liganden können auch funktionalisiert werden, um bestimmte Moleküle oder Zellen für biologische Anwendungen anzusprechen.

Optische Eigenschaften: Die Fluoreszenzemission von Qdots ist in ihrer Größe veränderbar, d. h. die Farbe des von ihnen emittierten Lichts kann durch Veränderung der Kerngröße präzise gesteuert werden. Kleinere Punkte emittieren Licht bei kürzeren Wellenlängen (blauer Bereich), während größere Punkte Licht bei längeren Wellenlängen (roter Bereich) emittieren.

• Biologische Bildgebung
• Quanten-Computing
• Solarzellen
• Leuchtdioden (LEDs)

Die fortschrittliche Struktur von Qdots bietet eine Plattform für unzählige Anwendungen in unterschiedlichen Bereichen wie medizinische Diagnostik, erneuerbare Energien und Elektronik und hat neue Grenzen in der Nanotechnologie geöffnet.