квантовая точка
Квантовая точка — это полупроводниковый нанокристалл размером от 2 до 10 нм, в котором движение носителей заряда (электронов и дырок) ограничено во всех трёх измерениях, что ведёт к квантованию энергетического спектра. Из-за пространственного ограничения уровни энергии становятся дискретными, подобно атомным, и зависят от размера точки. Оптические переходы между этими уровнями дают узкие полосы люминесценции. Цвет свечения можно непрерывно перестраивать, меняя диаметр нанокристалла.
История
Первые квантовые точки случайно создал российский учёный Алексей Екимов в 1981 году, когда выращивал нанокристаллы в стекле. В 1984 году Луис Брюс из США объяснил их необычные оптические свойства и ввёл термин 'квантовое ограничение'. Позже Мунги Бавенди разработал метод синтеза монодисперсных точек, пригодных для массового производства.
Как работает
Электрон в квантовой точке — как мяч в маленькой песочнице с высокими бортиками. Свобода его движения ограничена, и он может занимать только отдельные положения. Так и в квантовой точке: из-за крошечного размера электрону доступны только отдельные разрешённые орбиты. Когда он 'прыгает' с одной орбиты на другую, выделяется энергия в виде фотона строго определённой длины волны.
💡 Квантовые точки настолько ярки и стабильны, что их используют для создания телевизоров с рекордным цветовым охватом, а в биологии — чтобы следить за перемещением одной молекулы внутри живой клетки.