HalbleiterNanopartikel

Halbleiter-Nanopartikel, auch bekannt als Quantenpunkte, sind winzige Kristalle aus Halbleitermaterialien, deren Größe im Nanometerbereich liegt, typischerweise zwischen 2 und 10 Nanometern. Diese geringe Größe führt zu einzigartigen Quantenphänomenen, die sich signifikant von denen des gleichen Materials in größeren Abmessungen unterscheiden. Insbesondere zeigen Halbleiter-Nanopartikel quantenmechanische Eigenschaften, die von ihrer Größe und Form abhängen.

Ein bemerkenswertes Merkmal von Halbleiter-Nanopartikeln ist ihre Fluoreszenz. Sie absorbieren Licht und emittieren es dann bei einer anderen Wellenlänge, was zu einer Farbe führt, die direkt mit ihrer Größe korreliert. Kleinere Nanopartikel emittieren Licht mit kürzeren Wellenlängen (blau), während größere Nanopartikel Licht mit längeren Wellenlängen (rot) emittieren. Diese abstimmbare Lumineszenz macht sie für eine Vielzahl von Anwendungen attraktiv.

Die Herstellung von Halbleiter-Nanopartikeln erfolgt typischerweise durch chemische Syntheseverfahren, bei denen Vorläufermaterialien unter kontrollierten Bedingungen reagieren, um die gewünschte Größe und Morphologie zu erzielen. Gängige Materialien sind Cadmiumselenid (CdSe), Cadmiumsulfid (CdS) und Indiumphosphid (InP).

Anwendungsbereiche für Halbleiter-Nanopartikel sind vielfältig. Sie finden Einsatz in der Displaytechnologie, beispielsweise in Quantenpunkt-basierten Fernsehern (QLEDs), die verbesserte Farbgenauigkeit und Helligkeit bieten. In der biomedizinischen Bildgebung und Diagnostik dienen sie als fluoreszierende Marker für Zellen und Gewebe. Darüber hinaus werden sie in Solarzellen zur Effizienzsteigerung, in der Beleuchtungstechnik und als Bestandteile von Sensoren untersucht. Die Forschung konzentriert sich weiterhin auf die Entwicklung neuer Materialien, verbesserte Synthesemethoden und die Erschließung weiterer innovativer Anwendungen.