Puolijohdekvanttipisteet

Puolijohdekvanttipisteet ovat puolijohdemateriaaleista muodostuneita nanorakenteita, joiden koko on tyypillisesti muutamasta nanometristä satoihin nanometreihin. Niiden pieni koko aiheuttaa kvanttimekaanisia ilmiöitä, jotka johtavat energian kvantittumiseen, eli materiaali voi absorboida ja emittoida valoa vain tietyillä aallonpituuksilla. Tämä ominaisuus on suoraan riippuvainen kvanttipisteen koosta ja muodosta. Pienemmät kvanttipisteet emittoivat korkeampitaajuista valoa (sinistä), kun taas suuremmat emittoivat matalampitaajuista valoa (punaista).

Puolijohdekvanttipisteiden valmistukseen on useita menetelmiä, joista yleisimpiä ovat kemialliset synteesit, kuten kolloidisynteesi, ja fysikaaliset menetelmät, kuten epitaksiaalinen kasvu. Kemialliset menetelmät mahdollistavat suhteellisen helpon ja kustannustehokkaan tuotannon, mutta fysikaaliset menetelmät voivat tuottaa tarkemmin hallittuja ja laadukkaampia kvanttipisteitä.

Näiden erikoisten materiaalien sovelluksia tutkitaan laajasti useilla eri aloilla. Niitä hyödynnetään esimerkiksi televisioiden ja näyttöjen kuvanlaadun parantamisessa, sillä ne voivat tuottaa puhtaampia ja kirkkaampia värejä. Lääketieteessä niitä käytetään kuvantamisessa ja lääkeannostelussa niiden fluoresenssiominaisuuksien ja biologisten materiaalien kanssa yhteensopivuuden vuoksi. Lisäksi niitä tutkitaan aurinkokennoissa, valodiodeissa (LED), lasereissa ja kvanttitietokoneiden rakennuspalikoina. Puolijohdekvanttipisteiden potentiaali on valtava, ja niiden tutkimus jatkuu aktiivisena.