kvanttipaikoista

Kvanttipaikoista, suomeksi kvanttipisteet, ovat puolijohdekiteitä, joiden koko on tyypillisesti muutamasta nanometristä satoihin nanometreihin. Niiden ainutlaatuiset optiset ja elektroniset ominaisuudet johtuvat kvanttisaarron ilmiöstä. Kun kiteen koko on verrattavissa elektronin de Broglie -aallonpituuteen, elektronien liike rajoittuu kolmessa ulottuvuudessa. Tämä rajoittuminen johtaa diskreetteihin energiatasoihin, toisin kuin bulkkiaineessa, jossa energiatasoja on jatkuvasti.

Kvanttipisteiden keskeinen ominaisuus on niiden kyky emittoida valoa tietyllä aallonpituudella, joka riippuu suoraan kvanttipisteen koosta. Pienemmät kvanttipisteet emittoivat valoa korkeammilla energioilla (lyhyempi aallonpituus, esimerkiksi sininen), kun taas suuremmat kvanttipisteet emittoivat valoa matalammilla energioilla (pidempi aallonpituus, esimerkiksi punainen). Tämä viritystilasta perustilaan tapahtuva emissio on erittäin tehokasta ja tuottaa kapeita emissiospektrejä.

Kvanttipisteillä on lukuisia sovelluksia. Niitä käytetään esimerkiksi näytöissä (kuten televisioissa ja älypuhelimissa) parantamaan värien kirkkautta ja puhtautta, biotekniikassa kuvantamisen ja diagnostiikan apuvälineinä sekä aurinkokennoissa tehostamaan valon absorptiota. Myös valaistussovelluksissa ja lasereissa kvanttipisteiden käyttö on kasvussa. Tutkimus kvanttipisteiden uusien ominaisuuksien ja sovellusmahdollisuuksien löytämiseksi jatkuu aktiivisesti.