量子點(diǎn)的應(yīng)用前景分析

量子點(diǎn)又稱半導(dǎo)體納米微晶體，是直徑在1～10nm的一類半導(dǎo)體納米粒子，特殊的結(jié)構(gòu)使得它具有表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、介電限域效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)[1]，其所展現(xiàn)出的許多不同于宏觀塊體材料的物理化學(xué)性質(zhì)和特殊的光學(xué)性質(zhì)，使其在顯示、醫(yī)學(xué)、太陽能電池等諸多領(lǐng)域中有著極大的應(yīng)用前景。下面就隨嵌入式小編一起來了解一下相關(guān)內(nèi)容吧。

1. 量子點(diǎn)在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用：

納米量子點(diǎn)作為一種最新型的半導(dǎo)體熒光材料，已經(jīng)逐漸成為取代傳統(tǒng)熒光的研究熱點(diǎn)。量子點(diǎn)LED具有以下優(yōu)點(diǎn)：

a)量子點(diǎn)LED的發(fā)光層單層量子點(diǎn)可以由膠體溶液制成;

b)量子點(diǎn)LED器件的發(fā)光顏色可通過控制量子點(diǎn)尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié);

c)量子點(diǎn)是無機(jī)物，比有機(jī)半導(dǎo)體具有更好的抗水、氧侵蝕的能力，因此量子點(diǎn)LED的封裝要求低于OLED;

d)量子點(diǎn)LED具有較高的顯色指數(shù)、色彩飽和度以及較低的能量損耗。

基于量子點(diǎn)LED以上所述的幾大優(yōu)勢(shì)，目前，全球各大面板制造商正在積極地促進(jìn)量子點(diǎn)LED的研究以及量產(chǎn)，量子點(diǎn)LED技術(shù)將成為下一代半導(dǎo)體照明與顯示領(lǐng)域所面臨的共性關(guān)鍵技術(shù)。

2. 量子點(diǎn)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用：

量子點(diǎn)最有前途的應(yīng)用領(lǐng)域是在生物體系中作為熒光探針。理想的熒光探針必須能夠與相應(yīng)的細(xì)胞發(fā)生特異性的結(jié)合，通常熒光探針要滿足以下要求：

a)必須具有足夠的穩(wěn)定性;

b)必須具有水溶性;

c)低毒或無毒，而且不損傷細(xì)胞;

d)必須具有足夠強(qiáng)的熒光以便能滿足于觀察和研究。

而利用量子點(diǎn)作為熒光探針恰恰具備了以上的所有特點(diǎn)[2]。量子點(diǎn)技術(shù)，因其所擁有的獨(dú)特的標(biāo)記特點(diǎn)，必將成為今后生物分子檢測(cè)的尖端技術(shù)，從而推動(dòng)生物顯像技術(shù)和生物制藥技術(shù)的迅速發(fā)展，給疾病的診斷和治療帶來巨大進(jìn)步。目前，結(jié)合流式細(xì)胞術(shù)，將量子點(diǎn)標(biāo)記用于微流控芯片免疫分析也是一個(gè)方興未艾的研究方向。

3. 量子點(diǎn)在太陽能電池中的應(yīng)用：

量子點(diǎn)太陽能電池是第三代太陽能電池，也是目前最尖端、最新的太陽能電池技術(shù)之一。它主要通過兩個(gè)效應(yīng)來大幅度增加光電轉(zhuǎn)換效率：第一個(gè)效應(yīng)是來自具有充足能量的單光子激發(fā)產(chǎn)生多激子;第二個(gè)效應(yīng)是在帶隙里形成中間帶，可以有多個(gè)帶隙起作用，來產(chǎn)生電子空穴對(duì)。此外，它還可通過其它效應(yīng)，減緩熱電子-空穴對(duì)的冷卻、提高電荷載流子之間的俄歇復(fù)合過程和庫侖耦合、并且通過對(duì)于載流子進(jìn)行三維限制，使躍遷過程不必滿足動(dòng)量守恒，從而提高轉(zhuǎn)換效率[3]。

量子點(diǎn)太陽能電池有著良好的應(yīng)用前景，其中量子點(diǎn)敏化太陽能電池距離商業(yè)化應(yīng)用最為接近，但真正意義上的量子點(diǎn)太陽能電池，還有待深入研究。

綜上所述，隨著量子點(diǎn)研究的不斷深入，量子點(diǎn)商品化進(jìn)程已經(jīng)逐漸開始。未來，隨著人們對(duì)量子點(diǎn)材料更加深入的研究，量子點(diǎn)在生物分析、醫(yī)學(xué)診斷、太陽能電池等方面都將會(huì)有很大發(fā)展。另外，伴隨著不斷成熟的量子點(diǎn)技術(shù)，將會(huì)有越來越多的量子點(diǎn)產(chǎn)品及技術(shù)被商品化，一個(gè)全新的、更成熟的量子點(diǎn)時(shí)代即將來臨。

參考文獻(xiàn)：

[1]田宇光，陳優(yōu)生.量子點(diǎn)的應(yīng)用概論[J].科技信息，2008(9)：441-442+444

[2]趙承軍，唐軍民.量子點(diǎn)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J].解剖學(xué)報(bào)，2006.8：37(4)484-486

[3]基于量子點(diǎn)太陽能電池簡(jiǎn)介