Quantum Dots

Quantenpunkte, auch-Quantenpunkte genannt, sind Nanokristalle aus Halbleitermaterialien, die aufgrund ihrer winzigen Größe quantenmechanische Eigenschaften aufweisen. Sie sind in der Lage, Elektronen einzufangen und zu halten, wodurch sie in der Optoelektronik und Nanotechnologie vielseitig eingesetzt werden können.

Eigenschaften

Quantenpunkte haben eine Größe von etwa 2-10 Nanometern und sind damit kleiner als die Bohrradius von Elektronen in einem Halbleiter. Dadurch kommt es zu Effekten wie dem Quantenpunkt-Effekt, bei dem die Energie von Elektronen aufgrund der eingeschränkten Dimensionen diskretisiert wird. Dies ermöglicht es, dass Quantenpunkte Licht verschiedener Wellenlängen absorbieren und emittieren können, wodurch sie in der Herstellung von leuchtenden Materialien und Farbfiltern Anwendung finden.

Anwendungen

Quantenpunkte werden in der Medizin zur Markierung von Zellen und Geweben verwendet, da sie unter Bestrahlung Licht unterschiedlicher Wellenlängen abgeben, was eine gezielte Beleuchtung ermöglicht. In der Elektronik werden sie in der Entwicklung von hocheffizienten Solarzellen, LEDs und kleineren Transistoren eingesetzt. Zudem finden sie in der Entwicklung von Quantencomputern Anwendung, da sie aufgrund ihrer Quanteneigenschaften eine hohe Rechenleistung bieten.

Herstellung

Die Herstellung von Quantenpunkten erfolgt durch verschiedene Methoden wie die kolloidale Synthese, Vakuumdeposition und Laserablation. Dabei werden unterschiedliche Halbleitermaterialien wie Cadmiumselenid, Cadmiumtellurid und Indiumarsenid verwendet, um die gewünschten Eigenschaften der Quantenpunkte zu erzielen.

Quantenpunkte sind ein vielversprechendes Forschungsgebiet mit einem breiten Anwendungsspektrum, das von der Elektronik bis zur Medizin reicht. Ihre einzigartigen Eigenschaften machen sie zu einem wichtigen Werkzeug in der modernen Wissenschaft und Technologie.

Quellen: - lexolino.de/q,quantenpunkte