Kvantové tečky
Kvantové tečky jsou polovodičové nanokrystaly, jejichž průměr se obvykle pohybuje v rozmezí 2–10 nm. Díky své malé velikosti jsou elektrony v nich omezeny na tak malé délkové měřítko, že převládají kvantově mechanické jevy. Velikost částice kvantové tečky určuje kvantově omezené energetické hladiny a z nich vyplývající optoelektronické vlastnosti. Přesnou regulací velikosti částic mohou vědci vytvářet kvantové tečky, které absorbují a vyzařují specifické vlnové délky – větší tečky se posouvají směrem k červené barvě, menší tečky směrem k modré. Kvantové tečky navíc díky svým diskrétním, kvantově omezeným energetickým hladinám vykazují velmi úzká absorpční a emisní spektra. Tato barevná laditelnost závislá na velikosti a úzká emise činí kvantové tečky cennými pro aplikace sahající od biologického zobrazování až po displeje nové generace. Naše kvantové tečky se vyznačují jasnou emisí, úzkým rozložením velikostí, vysokou čistotou a vysokými kvantovými výtěžky. Nabízíme jak organické, tak vodné formulace.
Products
Související zdroje
- Článek: Kvantové tečky
Kvantové tečky jsou drobné částice nebo nanokrystaly polovodičového materiálu o průměru 2-10 nanometrů.
- Článek: Grafenové kvantové tečky: vlastnosti, syntéza a využití
Properties, synthesis & applications of Graphene Quantum Dots explained. GQDs have advantages of nontoxicity, good solubility, stable photoluminescence & better surface grafting.
- Článek: Kvantové tečky: Nová třída rozpustných optických nanomateriálů
We presents an article concering Quantum Dots: An Emerging Class of Soluble Optical Nanomaterials.
- Článek: Syntéza perovskitových kvantových teček
Perovskite quantum dots research progresses overcoming challenges, enabling rapid development of light-emitting devices.
- Článek: Metody syntézy monodisperzních koloidních kvantových teček
Colloidal quantum dots (CQDs) are semiconducting crystals of only a few nanometers (ca. 2–12 nm) coated with ligand/surfactant molecules to help prevent agglomeration.
- Článek: Kvantové tečky pro elektroniku a energetiku
In this article, the properties of some of the new non-cadmium based QDs along with different applications of QDs are summarized.
- Advances in Colloidal Quantum Dots for Applications in the Visible Spectrum
Colloidal quantum dots are nano-meter sized, single-crystalline semiconductor fragments that can have highly customizable optical, electronic, and chemical properties through controlled synthesis.
- Commercial Quantum Dots: Synthesis & Apps
Functional polymers: Synthesized for biomedical use, including biodegradable, hydrophilic, amphiphilic, and stimuli-responsive polymers.
- Infrared Lead Sulfide Quantum Dots: Properties and Applications
Infrared lead sulfide (PbS)-based quantum dots absorb and emit light across the near-infrared and short-wave infrared wavelengths. Our PbS quantum dots have well-characterized optoelectronic properties and surface chemistry suitable for integration into photodetectors, photovoltaics, and infrared LEDs.
- Cadmium-free Quantum Dots for Bioimaging
Cadmium-free quantum dots for bioimaging offer design and synthesis strategies, enhancing bioimaging and sensing applications.
- Nanočástice zlata: Nanodrátky: vlastnosti a aplikace
Nanočástice zlata (Au) mají laditelné optické a elektronické vlastnosti a používají se v řadě aplikací včetně fotovoltaiky, senzorů, podávání léčiv a katalýzy.
- Fluorescent Nanomaterials for Bioimaging
Professor Torelli reviews fluorescent nanomaterials, assessing brightness, photostability, and size for emerging bioimaging applications.
Vlastnosti a využití kvantových teček
Kvantové tečky mají zvláštní význam pro optické aplikace díky svým jasným, čistým barvám a schopnosti vyzařovat celé spektrum barev. Vyznačují se také vysokou kvantovou účinností, dlouhou životností a vysokým extinkčním koeficientem. Díky těmto vlastnostem se používají v LED diodách, pevných osvětlovacích zdrojích, displejích a fotovoltaických článcích.
Jako nulorozměrné struktury mají kvantové tečky ostřejší rozložení stavů ve srovnání s materiály s vyšším počtem dimenzí. Jejich malá velikost umožňuje elektronům překonávat kratší vzdálenosti než u větších částic, což umožňuje rychlejší provoz elektronických zařízení, jako jsou tranzistory, solární články, ultrarychlé čistě optické spínače, logické hradla a kvantové počítače.
Malá velikost kvantových teček jim také umožňuje pohybovat se v těle, díky čemuž jsou vhodné pro různé biomedicínské aplikace, jako je biozobrazování, biologické testy a biosenzory. Kvantové tečky nabízejí výhody oproti organickým barvivům v biosenzorech založených na fluorescenci: kvantové tečky mohou emitovat v celém spektru, jsou jasnější, vyzařují užší spektrální šířky a vykazují minimální degradaci v průběhu času, což je činí v biomedicínských aplikacích lepšími než tradiční organická barviva.
Anorganické kvantové tečky
Anorganické kvantové tečky jsou kvantové tečky složené z anorganických polovodičových materiálů, typicky sestávající z prvků skupin II–VI (např. CdSe, CdS, ZnS), III–V (např. InP, InAs, GaAs) nebo IV–VI (např. PbS, PbSe) periodické tabulky. Anorganické kvantové tečky se dělí na tečky typu jádro, jádro-plášť a slitinové kvantové tečky.
Nabízíme anorganické kvantové tečky se spektrálním rozsahem od UV po NIR, dostupné ve snadno manipulovatelných roztocích ve vodě nebo toluenu a s širokou škálou povrchových funkcionalizací.
Kvantové tečky typu „core“
Kvantové tečky typu jádro jsou nanokrystaly vyrobené z jediného materiálu, například CdTe nebo PbS. Foto- a elektroluminiscenční vlastnosti nanokrystalů typu jádro lze jemně ladit pouhou změnou velikosti částic.
Kvantové tečky typu jádro-plášť
Kvantové tečky typu jádro-plášť se skládají z polovodičového jádra a odlišného polovodičového pláště, jako je ZnS, který zvyšuje kvantovou účinnost a stabilitu.
Díky obalení jádra (CdSe) materiálem s vyšší šířkou zakázaného pásma (plášť) dosahují tyto kvantové tečky kvantového výtěžku vyššího než 50 %. Plášťový povlak také pasivuje místa neradiační rekombinace, čímž zvyšuje odolnost vůči procesním podmínkám pro různé aplikace.
Legované kvantové tečky
Legované polovodičové kvantové tečky, vytvořené kombinací dvou polovodičů s různými šířkami zakázaného pásma, umožňují ladění optických a elektronických vlastností prostřednictvím složení a vnitřní struktury, nikoli pouze velikosti. Tyto slitiny vykazují vlastnosti odlišné jak od svých objemových protějšků, tak od původních polovodičů, a poskytují tak laditelnost závislou na složení, která přesahuje efekty kvantového omezení.
Kvantové tečky bez kadmia
Vývoj kvantových teček bez obsahu kadmia byl motivován obavami z toxicity, přičemž se jako přední alternativy prosazují kvantové tečky typu jádro/plášť InP/ZnS a CuInS₂/ZnS. Tyto materiály bez obsahu kadmia umožňují bezpečnější použití v biologickém zobrazování, displejích a optoelektronice.
Kvantové tečky na bázi uhlíku
Kvantové tečky na bázi uhlíku vykazují kromě kvantového omezení a okrajových efektů mnoho výhodných vlastností, jako je vysoká biokompatibilita, rozpustnost ve vodě, snadná chemická modifikace a katalytické vlastnosti. Mezi typy kvantových teček na bázi uhlíku patří grafenové kvantové tečky (GQDs) a uhlíkové kvantové tečky (CQDs). GQD jsou grafenové struktury (uhlík s hybridizací sp2) složené z několika vrstev s příčnými rozměry menšími než 100 nanometrů. CQD se skládají z neuspořádané struktury uhlíku s hybridizací sp2 a sp3 podobné amorfnímu uhlíku a mají fyzické rozměry menší než 10 nanometrů.
Perovskitové kvantové tečky
Perovskitové kvantové tečky (PQDs) jsou polovodičové materiály s vysokou luminiscenční účinností. Vyznačují se nízkou prahovou hodnotou, laditelnou vlnovou délkou a mimořádně stabilní stimulovanou emisí (SE). Tyto polovodiče představují třídu hybridních organicko-anorganických perovskitových materiálů na bázi halogenidů kovů se společným vzorcem ABX₃, kde A je cesium (Cs) nebo FA (formamidinium), X je chlor (Cl), brom (Br) nebo jód (I). Mají přímou energetickou mezeru, což je užitečné pro celou řadu optoelektronických zařízení.
Infračervené kvantové tečky
Infračervené kvantové tečky, složené z polovodičů s úzkou pásmovou mezerou, jako jsou PbS, Ag₂S a Ag₂Se, poskytují optické vlastnosti nastavitelné podle velikosti v oblasti blízkého až krátkovlnného infračerveného záření (NIR až SWIR). Tyto materiály umožňují klíčové aplikace, včetně fotodetektorů pro snímání, senzibilizátorů pro solární články a infračervených zářičů pro telekomunikace a biologické zobrazování.
Sady kvantových teček
Využijte jedinečné optické a biokompatibilní vlastnosti našich souprav s kvantovými tečkami. Soupravy obsahují nanočástice v směsích připravených k okamžitému použití. Snadno provádějte screening protilátek nebo vyvíjejte nové diagnostické testy in vitro. Nejsou nutné žádné předchozí zkušenosti s konjugací. Využijte potenciál těchto výkonných materiálů ve svých výzkumných projektech.
Související webinář
Kvantové tečky (QD) mají nastavitelné luminiscenční vlastnosti. Tento webinář se zabývá perovskitovými kvantovými tečkami pro displeje a kvantovými tečkami PbS pro aplikace v blízké infračervené oblasti.