Квантовая точка

Наноразмерные полупроводниковые частицы

Коллоидные квантовые точки, облученные УФ-светом. Квантовые точки разного размера излучают свет разных цветов из-за квантового ограничения .

Квантовые точки ( КТ ) или полупроводниковые нанокристаллы — это полупроводниковые частицы размером в несколько нанометров с оптическими и электронными свойствами, которые отличаются от свойств более крупных частиц за счет квантово-механических эффектов . Они являются центральной темой в нанотехнологиях и материаловедении . Когда квантовая точка освещается ультрафиолетовым светом , электрон в квантовой точке может быть возбужден до состояния с более высокой энергией. В случае полупроводниковой квантовой точки этот процесс соответствует переходу электрона из валентной зоны в зону проводимости . Возбужденный электрон может вернуться в валентную зону, высвобождая свою энергию в виде света. Это излучение света ( фотолюминесценция ) показано на рисунке справа. Цвет этого света зависит от разности энергий между зоной проводимости и валентной зоной или перехода между дискретными энергетическими состояниями, когда структура зоны больше не является четко определенной в КТ. ^[1]

Наноразмерные полупроводниковые материалы плотно удерживают либо электроны, либо электронные дырки . Удерживание похоже на трехмерную частицу в модели ящика . Характеристики поглощения и испускания квантовых точек соответствуют переходам между дискретными квантово-механически разрешенными уровнями энергии в ящике, которые напоминают атомные спектры. По этим причинам квантовые точки иногда называют искусственными атомами , ^[2] подчеркивая их связанные и дискретные электронные состояния , как у встречающихся в природе атомов или молекул . ^{[3] [4]} Было показано, что электронные волновые функции в квантовых точках напоминают функции в реальных атомах. ^[5] Соединяя две или более таких квантовых точек, можно создать искусственную молекулу , проявляющую гибридизацию даже при комнатной температуре. ^[6] Точная сборка квантовых точек может образовывать сверхрешетки, которые действуют как искусственные твердотельные материалы, обладающие уникальными оптическими и электронными свойствами. ^{[7] [8]}

Квантовые точки обладают свойствами, промежуточными между объемными полупроводниками и дискретными атомами или молекулами. Их оптоэлектронные свойства изменяются в зависимости как от размера, так и от формы. ^{[9] [10]} Более крупные КТ диаметром 5–6 нм излучают более длинные волны , с такими цветами, как оранжевый или красный. Более мелкие КТ (2–3 нм) излучают более короткие волны, давая такие цвета, как синий и зеленый. Однако конкретные цвета различаются в зависимости от точного состава КТ. ^[11]

Потенциальные области применения квантовых точек включают одноэлектронные транзисторы , солнечные элементы , светодиоды , лазеры , ^[12] источники однофотонных частиц , ^{[13] [14] [15]} генерацию второй гармоники , квантовые вычисления , ^[16] исследования клеточной биологии, ^[17] микроскопию , ^[18] и медицинскую визуализацию . ^[19] Их небольшой размер позволяет суспендировать некоторые КТ в растворе, что может привести к их использованию в струйной печати и центрифугировании . ^[20] Они использовались в тонких пленках Ленгмюра-Блоджетт . ^{[21] [22] [23]} Эти методы обработки приводят к менее дорогим и менее трудоемким методам изготовления полупроводников .

Структуры ядро/оболочка и ядро/двойная оболочка

Квантовые точки обычно покрываются органическими лигандами (обычно с длинными углеводородными цепями, такими как олеиновая кислота) для контроля роста, предотвращения агрегации и содействия дисперсии в растворе. ^[24] Однако эти органические покрытия могут приводить к безызлучательной рекомбинации после фотогенерации, то есть сгенерированные носители заряда могут рассеиваться без испускания фотонов (например, через фононы или захват в дефектных состояниях), что снижает квантовый выход флуоресценции или эффективность преобразования поглощенных фотонов в испускаемую флуоресценцию. ^[25] Чтобы бороться с этим, можно вырастить полупроводниковый слой, окружающий ядро ​​квантовой точки. В зависимости от ширины запрещенной зоны материалов ядра и оболочки, флуоресцентные свойства нанокристаллов можно настраивать. Кроме того, регулировка толщины каждого из слоев и общего размера квантовых точек может влиять на длину волны фотолюминесцентного излучения — эффект квантового ограничения имеет тенденцию смещать спектры излучения в синюю сторону по мере уменьшения размера квантовой точки. ^[26] Существует 4 основные категории гетероструктур квантовых точек: тип I, обратный тип I, тип II и обратный тип II. ^[27]

Квантовые точки типа I состоят из полупроводникового ядра, инкапсулированного во второй полупроводниковый материал с большей шириной запрещенной зоны, который может пассивировать участки безызлучательной рекомбинации на поверхности квантовых точек и улучшать квантовый выход . Обратные квантовые точки типа I имеют полупроводниковый слой с меньшей шириной запрещенной зоны, что приводит к делокализованным носителям заряда в оболочке. Для точек типа II и обратного типа II либо зона проводимости, либо валентная зона ядра расположена в пределах запрещенной зоны оболочки, что может привести к пространственному разделению носителей заряда в ядре и оболочке. ^[27] Для всех этих систем ядро/оболочка осаждение внешнего слоя может привести к потенциальному несоответствию решетки, что может ограничить возможность выращивания толстой оболочки без снижения фотолюминесцентных характеристик.

Одна из таких причин снижения производительности может быть связана с физической деформацией, оказываемой на решетку. В случае, когда сравнивались квантовые точки ZnSe/ZnS (тип I) и ZnSe/CdS (тип II), диаметр непокрытого ядра ZnSe (полученный с помощью ПЭМ ) сравнивался с диаметром покрытого ядра (рассчитанным с помощью модели приближения эффективной массы) [источник деформации решетки], чтобы лучше понять эффект деформации ядра-оболочки. ^[28] Было обнаружено, что гетероструктуры типа I вызывают деформацию сжатия и «сжимают» ядро, в то время как гетероструктуры типа II имеют эффект растяжения ядра при деформации растяжения. ^[28] Поскольку флуоресцентные свойства квантовых точек определяются размером нанокристалла, вызванные изменения размеров ядра могут привести к смещению длины волны излучения, что еще раз доказывает, почему промежуточный полупроводниковый слой необходим для исправления несоответствия решетки и улучшения квантового выхода. ^[29]

Одной из таких систем с ядром/двойной оболочкой является нанокристалл CdSe/ZnSe/ZnS. ^[29] В исследовании, сравнивающем нанокристаллы CdSe/ZnS и CdSe/ZnSe, было обнаружено, что первый имеет выход ФЛ 84% от последнего из-за несоответствия решетки. Для изучения системы с двойной оболочкой после синтеза нанокристаллов ядра CdSe слой ZnSe был нанесен до внешней оболочки ZnS, что привело к улучшению флуоресцентной эффективности на 70%. Кроме того, было обнаружено, что два дополнительных слоя повышают устойчивость нанокристаллов к фотоокислению, которое может способствовать деградации спектров излучения.

Также стандартно, что методы пассивации поверхности применяются к этим системам ядро/двойная оболочка. Как упоминалось выше, олеиновая кислота является одним из таких органических лигандов-покрытий, который используется для повышения коллоидной стабильности и контроля роста нанокристаллов, и может даже использоваться для инициирования второго раунда обмена лигандами и поверхностной функционализации. ^{[24] [30]} Однако из-за пагубного влияния органических лигандов на эффективность ФЛ были проведены дополнительные исследования для получения полностью неорганических квантовых точек. В одном из таких исследований были синтезированы интенсивно люминесцентные полностью неорганические нанокристаллы (ILAN) с помощью процесса обмена лигандами, в котором лиганды олеиновой кислоты были заменены на соли металлов, и было обнаружено, что они имеют сопоставимые фотолюминесцентные квантовые выходы с выходами существующих квантовых точек, излучающих красный и зеленый свет. ^[24]

Производство

Квантовые точки с постепенно меняющимся цветом излучения от фиолетового до темно-красного

Существует несколько способов изготовления квантовых точек. Возможные методы включают коллоидный синтез, самосборку и электрическое стробирование.

Коллоидный синтез

Коллоидные полупроводниковые нанокристаллы синтезируются из растворов, как и в традиционных химических процессах . Главное отличие заключается в том, что продукт не осаждается в виде объемного твердого вещества и не остается растворенным. ^[9] При нагревании раствора при высокой температуре прекурсоры разлагаются, образуя мономеры, которые затем зарождаются и генерируют нанокристаллы. Температура является критическим фактором в определении оптимальных условий для роста нанокристаллов. Она должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить перестройку и отжиг атомов в процессе синтеза, и в то же время достаточно низкой, чтобы способствовать росту кристаллов. Концентрация мономеров является еще одним критическим фактором, который необходимо строго контролировать во время роста нанокристаллов. Процесс роста нанокристаллов может происходить в двух различных режимах: «фокусировка» и «дефокусировка». При высоких концентрациях мономеров критический размер (размер, при котором нанокристаллы не растут и не сжимаются) относительно мал, что приводит к росту почти всех частиц. В этом режиме более мелкие частицы растут быстрее, чем крупные (поскольку для роста более крупных кристаллов требуется больше атомов, чем для роста мелких), что приводит к фокусировке распределения размеров , что приводит к маловероятному распределению почти монодисперсных частиц. Фокусировка размеров оптимальна, когда концентрация мономера поддерживается такой, что средний размер нанокристалла всегда немного больше критического размера. Со временем концентрация мономера уменьшается, критический размер становится больше среднего размера, и распределение дефокусируется .

Квантовые точки сульфида кадмия на клетках

Существуют коллоидные методы получения множества различных полупроводников. Типичные точки изготавливаются из бинарных соединений, таких как сульфид свинца , селенид свинца , селенид кадмия , сульфид кадмия , теллурид кадмия , арсенид индия и фосфид индия . Точки также могут быть изготовлены из тройных соединений, таких как сульфид селенида кадмия. Кроме того, недавние достижения позволили синтезировать коллоидные перовскитные квантовые точки. ^[31] Эти квантовые точки могут содержать всего от 100 до 100 000 атомов в объеме квантовой точки с диаметром приблизительно от 10 до 50 атомных диаметров. Это соответствует примерно от 2 до 10 нанометров , а при диаметре 10 нм почти 3 миллиона квантовых точек могут быть выстроены в ряд и поместиться в ширину большого пальца человека.

Идеализированное изображение коллоидной наночастицы сульфида (селенида) свинца с полной пассивацией олеиновой кислотой, олеиламином и гидроксильными лигандами (размер ≈5 нм)

Большие партии квантовых точек могут быть синтезированы с помощью коллоидного синтеза . Благодаря этой масштабируемости и удобству лабораторных условий , методы коллоидного синтеза являются многообещающими для коммерческого применения.

Плазменный синтез

Плазменный синтез превратился в один из самых популярных газофазных подходов для производства квантовых точек, особенно с ковалентными связями. ^{[32] [33] [34]} Например, кремниевые и германиевые квантовые точки были синтезированы с использованием нетермической плазмы . Размер, форма, поверхность и состав квантовых точек могут контролироваться в нетермической плазме. ^{[35] [36]} Легирование, которое кажется довольно сложным для квантовых точек, также было реализовано в плазменном синтезе. ^{[37] [38] [39]} Квантовые точки, синтезированные плазмой, обычно находятся в форме порошка, для которого может быть проведена модификация поверхности. Это может привести к превосходному диспергированию квантовых точек либо в органических растворителях ^[40] , либо в воде ^[41] (т. е. коллоидные квантовые точки).

Изготовление

Электростатический потенциал, необходимый для создания квантовой точки, может быть реализован несколькими методами. К ним относятся внешние электроды, ^[42] легирование, деформация ^[43] или примеси. Самоорганизующиеся квантовые точки обычно имеют размер от 5 до 50 нм. Квантовые точки, определяемые литографически структурированными затворными электродами или травлением на двумерных электронных газах в полупроводниковых гетероструктурах, могут иметь поперечные размеры от 20 до 100 нм.

• Некоторые квантовые точки представляют собой небольшие области одного материала, скрытые в другом с большей запрещенной зоной . Это могут быть так называемые структуры ядро-оболочка, например, с CdSe в ядре и ZnS в оболочке, или из специальных форм кремния , называемых ормосил . Субмонослойные оболочки также могут быть эффективными способами пассивации квантовых точек, например, ядра PbS с субмонослойными оболочками CdS. ^[44]
• Квантовые точки иногда возникают спонтанно в структурах с квантовыми ямами из-за монослойных флуктуаций толщины ямы.

Изображение квантовой точки арсенида индия-галлия ( InGaAs ), заглубленной в арсенид галлия ( GaAs ), полученное с помощью сканирующей просвечивающей электронной микроскопии с атомным разрешением

• Самоорганизующиеся квантовые точки зарождаются спонтанно при определенных условиях во время молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) и парофазной эпитаксии из металлоорганических соединений (МОГФЭ), когда материал выращивается на подложке, с которой он не согласован по решетке. Результирующая деформация приводит к образованию островков поверх двумерного смачивающего слоя . Этот режим роста известен как рост Странски-Крастанова . ^[45] Островки впоследствии могут быть заглублены для формирования квантовой точки. Широко используемый тип квантовых точек, выращенных этим методом, — это квантовые точки арсенида индия-галлия ( InGaAs ) в арсениде галлия ( GaAs ). ^[46] Такие квантовые точки имеют потенциал для применения в квантовой криптографии (то есть в качестве источников одиночных фотонов ) и квантовых вычислениях . Основными ограничениями этого метода являются стоимость изготовления и отсутствие контроля над позиционированием отдельных точек.
• Отдельные квантовые точки могут быть созданы из двумерных электронных или дырочных газов, присутствующих в удаленно легированных квантовых ямах или полупроводниковых гетероструктурах, называемых латеральными квантовыми точками . Поверхность образца покрывается тонким слоем резиста, а затем в резисте определяется латеральный рисунок с помощью электронно-лучевой литографии . Затем этот рисунок может быть перенесен на электронный или дырочный газ путем травления или путем нанесения металлических электродов (процесс подъема), которые позволяют применять внешние напряжения между электронным газом и электродами. Такие квантовые точки в основном представляют интерес для экспериментов и приложений, связанных с переносом электронов или дырок, и они также используются в качестве спиновых кубитов . ^[47] Сила этого типа квантовых точек заключается в том, что их энергетический спектр может быть спроектирован путем управления геометрическим размером, формой и силой потенциала ограничения с помощью затворных электродов. Эти квантовые точки могут быть легко соединены туннельными барьерами с проводящими выводами, что позволяет применять методы туннельной спектроскопии для их исследования.
• Технология комплементарного металл-оксид-полупроводник (КМОП) может быть использована для изготовления кремниевых квантовых точек . Сверхмалые (20 нм × 20 нм) КМОП-транзисторы ведут себя как одноэлектронные квантовые точки при работе при криогенной температуре в диапазоне от −269 °C (4  K ) до примерно −258 °C (15  K ). Транзистор демонстрирует кулоновскую блокаду из-за прогрессирующей зарядки электронов (дырок) по одному. Количество электронов (дырок), удерживаемых в канале, управляется напряжением затвора, начиная с занятия нулевых электронов (дырок), и может быть установлено равным одному или нескольким. ^[48]

Вирусная сборка

Генетически модифицированные вирусы бактериофага M13 позволяют получать биокомпозитные структуры квантовых точек. ^[49] Ранее было показано, что генно-инженерные вирусы могут распознавать определенные поверхности полупроводников с помощью метода отбора с помощью комбинаторного фагового дисплея . ^[50] Кроме того, известно, что жидкокристаллические структуры вирусов дикого типа (Fd, M13 и TMV ) можно регулировать, контролируя концентрацию раствора, ионную силу раствора и внешнее магнитное поле, приложенное к растворам. Следовательно, специфические свойства распознавания вируса можно использовать для организации неорганических нанокристаллов, образуя упорядоченные массивы в масштабе длины, определяемом образованием жидких кристаллов. Используя эту информацию, Ли и др. (2000) ^{[ требуется цитата ]} смогли создать самоорганизующиеся, высокоориентированные, самоподдерживающиеся пленки из раствора предшественника фага и ZnS . Эта система позволила им изменять как длину бактериофага, так и тип неорганического материала с помощью генетической модификации и отбора.

Электрохимическая сборка

Высокоупорядоченные массивы квантовых точек также могут быть самоорганизованы с помощью электрохимических методов. Шаблон создается путем ионной реакции на границе электролит-металл, что приводит к спонтанной сборке наноструктур, включая квантовые точки, на металле, который затем используется в качестве маски для мезатравки этих наноструктур на выбранной подложке. ^{[ необходима цитата ]}

Массовое производство

Производство квантовых точек основано на процессе, называемом высокотемпературной двойной инжекцией , который был масштабирован несколькими компаниями для коммерческих приложений, требующих больших количеств (сотни килограммов до тонн) квантовых точек. Этот воспроизводимый метод производства может применяться к широкому диапазону размеров и составов квантовых точек.

Связывание в некоторых квантовых точках без кадмия, таких как квантовые точки на основе III–V , более ковалентное, чем в материалах II–VI , поэтому сложнее разделить зарождение и рост наночастиц с помощью высокотемпературного двойного инжекционного синтеза. Альтернативный метод синтеза квантовых точек, процесс молекулярного затравливания , обеспечивает воспроизводимый путь к производству высококачественных квантовых точек в больших объемах. Процесс использует идентичные молекулы молекулярного кластерного соединения в качестве центров зародышеобразования для роста наночастиц, что позволяет избежать необходимости в этапе высокотемпературной инжекции. Рост частиц поддерживается периодическим добавлением прекурсоров при умеренных температурах до тех пор, пока не будет достигнут желаемый размер частиц. ^[51] Процесс молекулярного затравливания не ограничивается производством квантовых точек без кадмия; например, этот процесс можно использовать для синтеза килограммовых партий высококачественных квантовых точек II–VI всего за несколько часов.

Другой подход к массовому производству коллоидных квантовых точек можно увидеть в переносе хорошо известной методологии горячей инъекции для синтеза в техническую непрерывную проточную систему. Изменения от партии к партии, возникающие из-за потребностей в ходе упомянутой методологии, могут быть преодолены путем использования технических компонентов для смешивания и роста, а также транспортировки и регулировки температуры. Для производства полупроводниковых наночастиц на основе CdSe этот метод был исследован и настроен на объемы производства килограммов в месяц. Поскольку использование технических компонентов позволяет легко заменять в отношении максимальной производительности и размера, его можно дополнительно улучшить до десятков или даже сотен килограммов. ^[52]

В 2011 году консорциум американских и голландских компаний сообщил о достижении важной вехи в крупносерийном производстве квантовых точек путем применения традиционного метода высокотемпературной двойной инжекции в проточной системе . ^[53]

23 января 2013 года Dow заключила эксклюзивное лицензионное соглашение с британской компанией Nanoco на использование их метода низкотемпературного молекулярного засева для массового производства квантовых точек без кадмия для электронных дисплеев, а 24 сентября 2014 года Dow начала работу над производственным объектом в Южной Корее, способным производить достаточное количество квантовых точек для «миллионов телевизоров и других устройств без кадмия, таких как планшеты». Массовое производство должно было начаться в середине 2015 года. ^[54] 24 марта 2015 года Dow объявила о партнерском соглашении с LG Electronics для разработки использования квантовых точек без кадмия в дисплеях. ^[55]

Квантовые точки без тяжелых металлов

Во многих ^{[ каких? ]} регионах мира в настоящее время действуют ограничения или запреты на использование токсичных тяжелых металлов во многих бытовых товарах, а это означает, что большинство квантовых точек на основе кадмия непригодны для использования в потребительских товарах.

Для коммерческой жизнеспособности был разработан ряд ограниченных квантовых точек, не содержащих тяжелых металлов, которые демонстрируют яркое излучение в видимой и ближней инфракрасной области спектра и имеют такие же оптические свойства, как и квантовые точки CdSe. ^{[ необходима ссылка ]} Среди этих материалов — InP /ZnS, CuInS/ZnS, Si , Ge и C.

Пептиды исследуются как потенциальный материал для квантовых точек. ^[56]

Здоровье и безопасность

Некоторые квантовые точки представляют опасность для здоровья человека и окружающей среды при определенных условиях. ^{[57] [58] [59]} Примечательно, что исследования токсичности квантовых точек были сосредоточены на частицах, содержащих кадмий , и еще не были продемонстрированы на животных моделях после физиологически значимой дозировки. ^{[59] Исследования} in vitro , основанные на клеточных культурах, токсичности квантовых точек (КТ) предполагают, что их токсичность может быть обусловлена ​​множеством факторов, включая их физико-химические характеристики (размер, форма, состав, поверхностные функциональные группы и поверхностные заряды) и их окружающую среду. Оценка их потенциальной токсичности сложна, поскольку эти факторы включают такие свойства, как размер КТ, заряд, концентрация, химический состав, кэпирующие лиганды, а также их окислительную, механическую и фотолитическую стабильность. ^[57]

Многие исследования были сосредоточены на механизме цитотоксичности КТ с использованием модельных клеточных культур. Было показано, что после воздействия ультрафиолетового излучения или окисления воздухом КТ CdSe выделяют свободные ионы кадмия, вызывающие гибель клеток. ^[60] Также сообщалось, что КТ группы II–VI вызывают образование активных форм кислорода после воздействия света, что, в свою очередь, может повреждать клеточные компоненты, такие как белки, липиды и ДНК. ^[61] Некоторые исследования также продемонстрировали, что добавление оболочки ZnS ингибирует процесс образования активных форм кислорода в КТ CdSe. Другим аспектом токсичности КТ является то, что in vivo существуют зависящие от размера внутриклеточные пути, которые концентрируют эти частицы в клеточных органеллах, недоступных для ионов металлов, что может приводить к уникальным моделям цитотоксичности по сравнению с входящими в их состав ионами металлов. ^[62] Сообщения о локализации КТ в ядре клетки ^[63] представляют дополнительные виды токсичности, поскольку они могут вызывать мутацию ДНК, которая, в свою очередь, будет распространяться через будущие поколения клеток, вызывая заболевания.

Хотя концентрация КТ в определенных органеллах была зарегистрирована в исследованиях in vivo с использованием животных моделей, никаких изменений в поведении животных, весе, гематологических маркерах или повреждении органов не было обнаружено ни с помощью гистологического, ни с помощью биохимического анализа. ^[64] Эти результаты привели ученых к выводу, что внутриклеточная доза является наиболее важным определяющим фактором токсичности КТ. Таким образом, факторы, определяющие эндоцитоз КТ, которые определяют эффективную внутриклеточную концентрацию, такие как размер КТ, форма и химия поверхности, определяют их токсичность. Выведение КТ через мочу в животных моделях также было продемонстрировано с помощью инъекции радиоактивно меченых КТ CdSe с покрытием из ZnS, где оболочка лиганда была помечена ^99m Tc . ^[65] Хотя множество других исследований пришли к выводу о сохранении КТ на клеточном уровне, ^{[59] [66]} экзоцитоз КТ все еще плохо изучен в литературе.

Хотя значительные исследовательские усилия расширили понимание токсичности КТ, в литературе имеются большие расхождения, и вопросы все еще остаются без ответа. Разнообразие этого класса материалов по сравнению с обычными химическими веществами делает оценку их токсичности очень сложной. Поскольку их токсичность также может быть динамической в ​​зависимости от факторов окружающей среды, таких как уровень pH, воздействие света и тип клеток, традиционные методы оценки токсичности химических веществ, такие как LD _50, неприменимы для КТ. Поэтому исследователи сосредоточены на внедрении новых подходов и адаптации существующих методов для включения этого уникального класса материалов. ^[59] Кроме того, новые стратегии по разработке более безопасных КТ все еще изучаются научным сообществом. Недавней новинкой в ​​этой области является открытие углеродных квантовых точек , нового поколения оптически активных наночастиц, потенциально способных заменить полупроводниковые КТ, но с преимуществом гораздо более низкой токсичности.

Оптические свойства

Спектры флуоресценции квантовых точек CdTe разных размеров. Квантовые точки разных размеров излучают свет разного цвета из-за квантового ограничения.

Квантовые точки вызывают интерес у научного сообщества из-за их интересных оптических свойств, главным из которых является возможность настройки ширины запрещенной зоны. Когда электрон возбуждается в зоне проводимости, он оставляет вакансию в валентной зоне, называемую дыркой . Эти два противоположных заряда связаны кулоновскими взаимодействиями в так называемом экситоне, а их пространственное разделение определяется радиусом Бора экситона. В наноструктуре, сравнимой по размеру с радиусом Бора экситона, экситон физически ограничен внутри полупроводника, что приводит к увеличению ширины запрещенной зоны материала. Эту зависимость можно предсказать с помощью модели Бруса. ^[67]

Поскольку энергия ограничения зависит от размера квантовой точки, как начало поглощения , так и флуоресцентное излучение можно настраивать, изменяя размер квантовой точки во время ее синтеза. Чем больше точка, тем краснее (с более низкой энергией) ее начало поглощения и спектр флуоресценции . И наоборот, меньшие точки поглощают и излучают более синий (с более высокой энергией) свет. Недавние статьи предполагают, что форма квантовой точки также может быть фактором окраски, но пока недостаточно информации ^{[ необходима цитата ]} . Кроме того, было показано ^[68] , что продолжительность жизни флуоресценции определяется размером квантовой точки. Более крупные точки имеют более близко расположенные энергетические уровни, в которых может быть захвачена пара электрон-дырка. Поэтому пары электрон-дырка в более крупных точках живут дольше, заставляя более крупные точки показывать более длительное время жизни.

Для улучшения квантового выхода флуоресценции квантовые точки могут быть изготовлены с оболочками из полупроводникового материала с большей шириной запрещенной зоны вокруг них. Предполагается, что улучшение связано с уменьшением доступа электронов и дырок к безызлучательным поверхностным путям рекомбинации в некоторых случаях, но также и с уменьшением рекомбинации Оже в других.

Приложения

Квантовые точки особенно перспективны для оптических приложений из-за их высокого коэффициента экстинкции ^[69] и сверхбыстрых оптических нелинейностей с потенциальными приложениями для разработки полностью оптических систем. ^[70] Они работают как одноэлектронный транзистор и демонстрируют эффект кулоновской блокады . Квантовые точки также были предложены в качестве реализаций кубитов для квантовой обработки информации , ^[71] и в качестве активных элементов для термоэлектричества. ^{[72] [73] [74]}

Настройка размера квантовых точек привлекательна для многих потенциальных приложений. Например, более крупные квантовые точки имеют больший сдвиг спектра в сторону красного по сравнению с более мелкими точками и демонстрируют менее выраженные квантовые свойства. И наоборот, более мелкие частицы позволяют использовать преимущества более тонких квантовых эффектов.

Устройство, которое производит видимый свет посредством передачи энергии от тонких слоев квантовых ям к кристаллам над слоями ^[75]

Будучи нульмерными , квантовые точки имеют более резкую плотность состояний, чем структуры с более высокой размерностью. В результате они обладают превосходными транспортными и оптическими свойствами. Они потенциально могут использоваться в диодных лазерах , усилителях и биологических датчиках. ^[76] Квантовые точки могут возбуждаться в локально усиленном электромагнитном поле, создаваемом золотыми наночастицами, которое затем можно наблюдать по поверхностному плазмонному резонансу в спектре фотолюминесцентного возбуждения нанокристаллов (CdSe)ZnS. Высококачественные квантовые точки хорошо подходят для оптического кодирования и мультиплексирования благодаря их широким профилям возбуждения и узким/симметричным спектрам излучения. Новые поколения квантовых точек имеют далеко идущий потенциал для изучения внутриклеточных процессов на уровне отдельных молекул, клеточной визуализации с высоким разрешением, долгосрочного наблюдения in vivo за перемещением клеток, нацеливания на опухоли и диагностики.

Нанокристаллы CdSe являются эффективными триплетными фотосенсибилизаторами. ^[77] Лазерное возбуждение малых наночастиц CdSe позволяет извлекать энергию возбужденного состояния из квантовых точек в объемный раствор, тем самым открывая двери для широкого спектра потенциальных приложений, таких как фотодинамическая терапия, фотоэлектрические устройства, молекулярная электроника и катализ.

Биология

В современном биологическом анализе используются различные виды органических красителей . Однако по мере развития технологий требуется большая гибкость этих красителей. ^[78] С этой целью квантовые точки быстро заняли эту роль, будучи обнаруженными, превосходящими традиционные органические красители по нескольким пунктам, одним из наиболее очевидных является яркость (благодаря высокому коэффициенту экстинкции в сочетании с сопоставимым квантовым выходом с флуоресцентными красителями ^[17] ), а также их стабильность (позволяя гораздо меньше фотообесцвечиваться ). ^[79] Было подсчитано, что квантовые точки в 20 раз ярче и в 100 раз стабильнее традиционных флуоресцентных репортеров. ^[78] Для отслеживания отдельных частиц нерегулярное мерцание квантовых точек является незначительным недостатком. Однако были группы, которые разработали квантовые точки, которые по существу не мигают, и продемонстрировали их полезность в экспериментах по отслеживанию отдельных молекул. ^{[80] [81]}

Использование квантовых точек для высокочувствительной клеточной визуализации достигло значительных успехов. ^[82] Например, улучшенная фотостабильность квантовых точек позволяет получать множество последовательных изображений в фокальной плоскости, которые можно реконструировать в трехмерное изображение с высоким разрешением. ^[83] Другое применение, которое использует преимущества необычайной фотостабильности зондов квантовых точек, — это отслеживание молекул и клеток в реальном времени в течение длительных периодов времени. ^[84] Антитела , стрептавидин , ^[85] пептиды , ^[86] ДНК , ^[87] аптамеры нуклеиновых кислот , ^{[88] или} лиганды малых молекул ^[89] могут использоваться для нацеливания квантовых точек на определенные белки на клетках. Исследователи могли наблюдать квантовые точки в лимфатических узлах мышей в течение более 4 месяцев. ^[90]

Квантовые точки могут обладать антибактериальными свойствами, аналогичными наночастицам, и могут убивать бактерии в зависимости от дозы. ^[91] Один из механизмов, с помощью которого квантовые точки могут убивать бактерии, заключается в нарушении функций антиоксидантной системы в клетках и снижении регуляции антиоксидантных генов. Кроме того, квантовые точки могут напрямую повреждать клеточную стенку. Было показано, что квантовые точки эффективны как против грамположительных, так и против грамотрицательных бактерий. ^[92]

Полупроводниковые квантовые точки также использовались для визуализации in vitro предварительно маркированных клеток. Ожидается, что возможность визуализации миграции отдельных клеток в реальном времени будет важна для нескольких областей исследований, таких как эмбриогенез , метастазирование рака , терапия стволовыми клетками и иммунология лимфоцитов .

Одним из применений квантовых точек в биологии является использование их в качестве донорных флуорофоров в резонансном переносе энергии Фёрстера , где большой коэффициент экстинкции и спектральная чистота этих флуорофоров делают их превосходящими молекулярные флуорофоры ^[93]. Также стоит отметить, что широкая поглощательная способность КТ позволяет избирательно возбуждать донора КТ и минимально возбуждать акцептор красителя в исследованиях на основе FRET. ^[94] Недавно была продемонстрирована применимость модели FRET, которая предполагает, что квантовую точку можно аппроксимировать как точечный диполь ^{[95] .}

Использование квантовых точек для нацеливания на опухоли в условиях in vivo использует две схемы нацеливания: активное нацеливание и пассивное нацеливание. В случае активного нацеливания квантовые точки функционализируются с помощью опухолеспецифических участков связывания для избирательного связывания с опухолевыми клетками. Пассивное нацеливание использует улучшенную проницаемость и удержание опухолевых клеток для доставки зондов квантовых точек. Быстрорастущие опухолевые клетки обычно имеют более проницаемые мембраны, чем здоровые клетки, что позволяет небольшим наночастицам просачиваться в тело клетки. Более того, опухолевые клетки не имеют эффективной системы лимфодренажа, что приводит к последующему накоплению наночастиц.

Зонды квантовых точек проявляют токсичность in vivo. Например, нанокристаллы CdSe очень токсичны для культивируемых клеток при УФ-облучении, поскольку частицы растворяются в процессе, известном как фотолиз , выделяя токсичные ионы кадмия в культуральную среду. Однако при отсутствии УФ-облучения квантовые точки со стабильным полимерным покрытием оказались по существу нетоксичными. ^{[90] [58]} Инкапсуляция квантовых точек в гидрогель позволяет вводить квантовые точки в стабильный водный раствор, что снижает вероятность утечки кадмия. С другой стороны, о процессе выделения квантовых точек из живых организмов известно очень мало. ^[96]

В другом потенциальном применении квантовые точки исследуются в качестве неорганического флуорофора для интраоперационного обнаружения опухолей с использованием флуоресцентной спектроскопии .

Доставка неповрежденных квантовых точек в цитоплазму клетки была проблемой для существующих методов. Векторные методы привели к агрегации и эндосомальной секвестрации квантовых точек, в то время как электропорация может повредить полупроводниковые частицы и агрегировать доставленные точки в цитозоле. С помощью сжатия клеток квантовые точки могут быть эффективно доставлены без индукции агрегации, захвата материала в эндосомах или значительной потери жизнеспособности клеток. Более того, было показано, что отдельные квантовые точки, доставленные этим подходом, обнаруживаются в цитозоле клетки, тем самым иллюстрируя потенциал этой техники для исследований отслеживания отдельных молекул. ^[97]

Фотоэлектрические устройства

Солнечный элемент с квантовыми точками, созданный спин-литым методом группой Sargent в Университете Торонто. Металлические диски на передней поверхности — это электрические соединения с нижними слоями.

Настраиваемый спектр поглощения и высокие коэффициенты экстинкции квантовых точек делают их привлекательными для технологий сбора света, таких как фотоэлектричество. Квантовые точки могут повысить эффективность и снизить стоимость современных типичных кремниевых фотоэлектрических ячеек . Согласно экспериментальному отчету от 2004 года, ^[98] квантовые точки селенида свинца (PbSe) могут производить более одного экситона из одного высокоэнергетического фотона посредством процесса умножения носителей или генерации множественных экситонов (MEG). Это выгодно отличается от современных фотоэлектрических ячеек, которые могут управлять только одним экситоном на высокоэнергетический фотон, при этом носители с высокой кинетической энергией теряют свою энергию в виде тепла. С другой стороны, квантово-ограниченные основные состояния коллоидных квантовых точек (таких как сульфид свинца , PbS), встроенных в полупроводники-хозяева с более широкой запрещенной зоной (такие как перовскит ), могут позволить генерировать фототок из фотонов с энергией ниже запрещенной зоны хозяина посредством процесса двухфотонного поглощения, предлагая другой подход (называемый промежуточной зоной , IB) для использования более широкого диапазона солнечного спектра и, таким образом, достижения более высокой фотоэлектрической эффективности . ^{[99] [100]}

Фотоэлектрические элементы на основе коллоидных квантовых точек теоретически будут дешевле в производстве, поскольку их можно изготавливать с помощью простых химических реакций.

Солнечные элементы только на квантовых точках

Ароматические самоорганизующиеся монослои (SAM) (например, 4-нитробензойная кислота ) могут использоваться для улучшения выравнивания полос на электродах для повышения эффективности. Эта техника обеспечила рекордную эффективность преобразования мощности (PCE) 10,7%. ^[101] SAM располагается между пленочным соединением коллоидных квантовых точек ZnO–PbS (CQD) для изменения выравнивания полос через дипольный момент составляющей молекулы SAM, а настройка полосы может быть изменена через плотность, диполь и ориентацию молекулы SAM. ^[101]

Квантовая точка в гибридных солнечных элементах

Коллоидные квантовые точки также используются в неорганических-органических гибридных солнечных элементах . Эти солнечные элементы привлекательны из-за возможности недорогого производства и относительно высокой эффективности. ^[102] Включение оксидов металлов, таких как наноматериалы ZnO, TiO ₂ и Nb ₂ O _5, в органическую фотоэлектрику было коммерциализировано с использованием полной рулонной обработки. ^[102] Заявленная эффективность преобразования энергии в 13,2% в гибридных солнечных элементах Si nanowire/PEDOT:PSS. ^[103]

Квантовая точка с нанопроводом в солнечных батареях

Другое потенциальное применение включает в себя монокристаллические нанопроволоки ZnO с квантовыми точками CdSe, погруженные в меркаптопропионовую кислоту в качестве среды для переноса дырок, чтобы получить сенсибилизированный КТ солнечный элемент. Морфология нанопроволок позволила электронам иметь прямой путь к фотоаноду. Эта форма солнечного элемента демонстрирует 50–60% внутренней квантовой эффективности . ^[104]

Нанопроволоки с покрытиями из квантовых точек на кремниевых нанопроволоках (SiNW) и углеродных квантовых точках. Использование SiNW вместо планарного кремния усиливает антиотражательные свойства Si. ^[105] SiNW проявляет эффект улавливания света из-за улавливания света в SiNW. Это использование SiNW в сочетании с углеродными квантовыми точками привело к получению солнечного элемента, который достиг 9,10% PCE. ^[105]

Графеновые квантовые точки также были смешаны с органическими электронными материалами для повышения эффективности и снижения стоимости фотоэлектрических устройств и органических светодиодов ( OLED ) по сравнению с графеновыми листами. Эти графеновые квантовые точки были функционализированы органическими лигандами, которые испытывают фотолюминесценцию от поглощения в УФ-видимом диапазоне. ^[106]

Светодиоды

Предлагается несколько методов использования квантовых точек для улучшения существующей конструкции светодиодов (LED), включая дисплеи на квантовых точках со светодиодами (QD-LED или QLED) и дисплеи на квантовых точках с белым светодиодом (QD-WLED). Поскольку квантовые точки естественным образом производят монохроматический свет, они могут быть более эффективными, чем источники света, которые должны быть отфильтрованы по цвету. QD-LED могут быть изготовлены на кремниевой подложке, что позволяет интегрировать их в стандартные кремниевые интегральные схемы или микроэлектромеханические системы . ^[107]

Дисплеи на квантовых точках

Телевизор Samsung QLED 8K, 75 дюймов (190 см)

Квантовые точки ценятся для дисплеев, поскольку они излучают свет в очень специфичных гауссовых распределениях . Это может привести к дисплею с визуально более точными цветами.

Обычный цветной жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей) обычно подсвечивается флуоресцентными лампами ( CCFL) или обычными белыми светодиодами , которые фильтруются по цвету для получения красных, зеленых и синих пикселей. Дисплеи с квантовыми точками используют светодиоды, излучающие синий цвет, а не белые светодиоды в качестве источников света. Преобразующая часть излучаемого света преобразуется в чистый зеленый и красный свет соответствующими цветными квантовыми точками, размещенными перед синим светодиодом, или с помощью рассеивающего листа с квантовыми точками в оптическом стеке подсветки. Пустые пиксели также используются для того, чтобы синий светодиодный свет все еще генерировал синие оттенки. Этот тип белого света в качестве подсветки ЖК-панели обеспечивает лучшую цветовую гамму при меньших затратах, чем комбинация светодиодов RGB с использованием трех светодиодов. ^[108]

Другим методом, с помощью которого можно получить дисплеи с квантовыми точками, является электролюминесцентный (EL) или электроэмиссионный метод. Он включает в себя внедрение квантовых точек в каждый отдельный пиксель. Затем они активируются и контролируются с помощью приложения электрического тока. ^[109] Поскольку это часто само по себе является излучением света, достижимые цвета могут быть ограничены в этом методе. ^[110] Электроэмиссионные телевизоры QD-LED существуют только в лабораториях.

Способность квантовых точек точно преобразовывать и настраивать спектр делает их привлекательными для ЖК- дисплеев. Предыдущие ЖК-дисплеи могли тратить энергию, преобразуя красно-зеленый бедный, сине-желтый богатый белый свет в более сбалансированное освещение. При использовании квантовых точек на экране содержатся только необходимые цвета для идеальных изображений. Результатом является более яркий, четкий и энергоэффективный экран. Первым коммерческим применением квантовых точек стала серия плоских телевизоров Sony XBR X900A, выпущенная в 2013 году. ^[111]

В июне 2006 года QD Vision объявила о техническом успехе в создании концептуального дисплея с квантовыми точками и демонстрации яркого излучения в видимой и ближней инфракрасной области спектра. QD-LED, интегрированный в наконечник сканирующего микроскопа, использовался для демонстрации флуоресцентной сканирующей оптической микроскопии ближнего поля ( NSOM ). ^[112]

Фотоприемные устройства

Фотодетекторы на основе квантовых точек (QDP) могут быть изготовлены либо с помощью обработки раствором, ^[113], либо из обычных монокристаллических полупроводников. ^[114] Обычные монокристаллические полупроводниковые QDP не могут быть интегрированы с гибкой органической электроникой из-за несовместимости их условий роста с технологическими окнами, требуемыми органическими полупроводниками . С другой стороны, обработанные раствором QDP могут быть легко интегрированы с почти бесконечным множеством подложек, а также подвергнуты постобработке поверх других интегральных схем. Такие коллоидные QDP имеют потенциальные применения в камерах видимого и инфракрасного света , ^[115] машинном зрении, промышленном контроле, спектроскопии и флуоресцентной биомедицинской визуализации.

Фотокатализаторы

Квантовые точки также функционируют как фотокатализаторы для химического преобразования воды в водород под действием света в качестве пути к солнечному топливу . При фотокатализе пары электронов и дырок, образующиеся в точке при возбуждении запрещенной зоны , запускают окислительно-восстановительные реакции в окружающей жидкости. Как правило, фотокаталитическая активность точек связана с размером частицы и степенью ее квантового ограничения . ^[116] Это связано с тем, что запрещенная зона определяет химическую энергию , которая хранится в точке в возбужденном состоянии . Препятствием для использования квантовых точек в фотокатализе является наличие поверхностно-активных веществ на поверхности точек. Эти поверхностно-активные вещества (или лиганды ) мешают химической реактивности точек, замедляя процессы массопереноса и переноса электронов . Кроме того, квантовые точки, изготовленные из халькогенидов металлов , химически нестабильны в окислительных условиях и подвергаются реакциям фотокоррозии.

Теория

Квантовые точки теоретически описываются как точечные или нульмерные (0D) сущности. Большинство их свойств зависят от размеров, формы и материалов, из которых сделаны КТ. Как правило, КТ демонстрируют термодинамические свойства, отличные от их объемных материалов. Одним из таких эффектов является понижение температуры плавления . Оптические свойства сферических металлических КТ хорошо описываются теорией рассеяния Ми .

Квантовое ограничение в полупроводниках

3D ограниченные волновые функции электронов в квантовой точке. Здесь показаны прямоугольные и треугольные квантовые точки. Энергетические состояния в прямоугольных точках больше s -типа и p -типа. Однако в треугольной точке волновые функции смешаны из-за симметрии ограничения. (Нажмите для анимации)

Уровни энергии отдельной частицы в квантовой точке можно предсказать с помощью модели частицы в ящике , в которой энергии состояний зависят от длины ящика. Для экситона внутри квантовой точки также существует кулоновское взаимодействие между отрицательно заряженным электроном и положительно заряженной дыркой. Сравнивая размер квантовой точки с радиусом Бора экситона , можно определить три режима. В «режиме сильного ограничения» радиус квантовой точки намного меньше радиуса Бора экситона, соответственно энергия ограничения доминирует над кулоновским взаимодействием. ^[117] В режиме «слабого ограничения» квантовая точка больше радиуса Бора экситона, соответственно энергия ограничения меньше кулоновских взаимодействий между электроном и дыркой. Режим, в котором радиус Бора экситона и потенциал ограничения сопоставимы, называется «режимом промежуточного ограничения». ^[118]

Расщепление энергетических уровней для малых квантовых точек из-за эффекта квантового ограничения. Горизонтальная ось - радиус или размер квантовых точек, а a _{b * -} радиус Бора экситона .

Энергия запрещенной зоны

Ширина запрещенной зоны может уменьшиться в режиме сильного ограничения, поскольку энергетические уровни разделяются. Радиус Бора экситона можно выразить как:

${\displaystyle a_{\rm {B}}^{*}=\varepsilon _{\rm {r}}\left({\frac {m}{\mu }}\right)a_{\rm {B}}}$

где a _B  = 0,053 нм — радиус Бора, m — масса, μ — приведенная масса, а ε _r — зависящая от размера диэлектрическая постоянная ( относительная диэлектрическая проницаемость ). Это приводит к увеличению общей энергии излучения (сумма уровней энергии в меньших запрещенных зонах в режиме сильного ограничения больше, чем уровни энергии в запрещенных зонах исходных уровней в режиме слабого ограничения) и излучению на различных длинах волн. Если распределение размеров КТ недостаточно пиковое, свертка нескольких длин волн излучения наблюдается в виде непрерывного спектра.

Энергия удержания

Сущность экситона можно смоделировать с помощью частицы в ящике. Электрон и дырку можно рассматривать как водород в модели Бора с заменой ядра водорода на дырку с положительным зарядом и отрицательной массой электрона. Тогда энергетические уровни экситона можно представить как решение для частицы в ящике на основном уровне ( n  = 1) с заменой массы на приведенную массу . Таким образом, изменяя размер квантовой точки, можно контролировать энергию ограничения экситона.

Энергия связанного экситона

Между отрицательно заряженным электроном и положительно заряженной дыркой существует кулоновское притяжение. Отрицательная энергия, участвующая в притяжении, пропорциональна энергии Ридберга и обратно пропорциональна квадрату зависящей от размера диэлектрической проницаемости ^[119] полупроводника. Когда размер кристалла полупроводника меньше радиуса Бора экситона, кулоновское взаимодействие должно быть изменено, чтобы соответствовать ситуации.

Следовательно, сумму этих энергий можно представить уравнением Брюса :

${\displaystyle {\begin{aligned}E_{\textrm {confinement}}&={\frac {\hbar ^{2}\pi ^{2}}{2a^{2}}}\left({\frac {1}{m_{\rm {e}}}}+{\frac {1}{m_{\rm {h}}}}\right)={\frac {\hbar ^{2}\pi ^{2}}{2\mu a^{2}}}\\[6px]E_{\textrm {exciton}}&=-{\frac {1}{\varepsilon _{\rm {r}}^{2}}}{\frac {\mu }{m_{\rm {e}}}}R_{y}=-R_{y}^{*}\\[6px]E&=E_{\textrm {bandgap}}+E_{\textrm {confinement}}+E_{\textrm {exciton}}\\&=E_{\textrm {bandgap}}+{\frac {\hbar ^{2}\pi ^{2}}{2\mu a^{2}}}-R_{y}^{*}\end{aligned}}}$

где μ — приведенная масса, a — радиус квантовой точки, m _e — масса свободного электрона, m _h — масса дырки, а ε _r — зависящая от размера диэлектрическая проницаемость.

Хотя приведенные выше уравнения были получены с использованием упрощающих предположений, они подразумевают, что электронные переходы квантовых точек будут зависеть от их размера. Эти эффекты квантового ограничения проявляются только ниже критического размера. Более крупные частицы не проявляют этого эффекта. Этот эффект квантового ограничения на квантовых точках неоднократно проверялся экспериментально ^[120] и является ключевой особенностью многих появляющихся электронных структур. ^[121]

Кулоновское взаимодействие между ограниченными носителями также можно изучать численными методами, когда преследуются результаты, не ограниченные асимптотическими приближениями. ^[122]

Помимо ограничения во всех трех измерениях (то есть квантовой точки), существуют и другие квантово-ограниченные полупроводники:

• Квантовые провода , которые ограничивают электроны или дырки в двух пространственных измерениях и допускают свободное распространение в третьем.
• Квантовые ямы , которые ограничивают электроны или дырки в одном измерении и допускают свободное распространение в двух измерениях.

Модели

Существует множество теоретических рамок для моделирования оптических, электронных и структурных свойств квантовых точек. Их можно в целом разделить на квантово-механические, полуклассические и классические.

Квантовая механика

Квантово-механические модели и симуляции квантовых точек часто включают взаимодействие электронов с псевдопотенциалом или случайной матрицей . ^[123]

Полуклассический

Полуклассические модели квантовых точек часто включают химический потенциал . Например, термодинамический химический потенциал системы N -частиц определяется как

${\displaystyle \mu (N)=E(N)-E(N-1)}$

чьи энергетические термины могут быть получены как решения уравнения Шредингера. Определение емкости,

${\displaystyle {\frac {1}{C}}\equiv {\frac {\Delta V}{\Delta Q}}}$

с разностью потенциалов

${\displaystyle \Delta V={\frac {\Delta \mu }{e}}={\frac {\mu (N+\Delta N)-\mu (N)}{e}}}$

может быть применен к квантовой точке с добавлением или удалением отдельных электронов,

${\displaystyle \Delta N=1\quad {\text{and}}\quad \Delta Q=e}$

Затем

${\displaystyle C(N)={\frac {e^{2}}{\mu (N+1)-\mu (N)}}={\frac {e^{2}}{I(N)-A(N)}}}$

— квантовая емкость квантовой точки, где мы обозначили как I ( N ) потенциал ионизации, а как A ( N ) — сродство к электрону системы из N частиц. ^[124]

Классическая механика

Классические модели электростатических свойств электронов в квантовых точках по своей природе аналогичны задаче Томсона об оптимальном распределении электронов на единичной сфере.

Классическая электростатическая трактовка электронов, ограниченных сферическими квантовыми точками, похожа на их трактовку в модели Томсона ^[125] или модели пудинга с изюмом для атома. ^[126]

Классическая обработка как двумерных, так и трехмерных квантовых точек демонстрирует поведение заполнения электронной оболочки . « Периодическая таблица классических искусственных атомов» была описана для двумерных квантовых точек. ^[127] Также было сообщено о нескольких связях между трехмерной проблемой Томсона и моделями заполнения электронной оболочки, обнаруженными в встречающихся в природе атомах, обнаруженных по всей периодической таблице. ^[128] Эта последняя работа возникла в классическом электростатическом моделировании электронов в сферической квантовой точке, представленной идеальной диэлектрической сферой. ^[129]

История

На протяжении тысяч лет стеклодувы могли изготавливать цветное стекло , добавляя различные пыли и порошкообразные элементы, такие как серебро, золото и кадмий, а затем играя с разными температурами, чтобы получить оттенки стекла. В 19 веке ученые начали понимать, как цвет стекла зависит от элементов и методов нагревания-охлаждения. Было также обнаружено, что для одного и того же элемента и приготовления цвет зависит от размера частиц пыли. ^{[130] [131]}

Герберт Фрёлих в 1930-х годах впервые исследовал идею о том, что свойства материалов могут зависеть от макроскопических размеров малой частицы из-за квантовых размерных эффектов. ^[132]

Первые квантовые точки были синтезированы в стеклянной матрице Алексеем А. Онущенко и Алексеем Екимовым в 1981 году в Государственном оптическом институте им. Вавилова ^{[133] [134] [135] [136]} и независимо в коллоидной суспензии ^[137] группой Луиса Э. Бруса в Bell Labs в 1983 году. ^{[138] [139]} Они были впервые теоретически обоснованы Александром Эфросом в 1982 году. ^[140] Было быстро установлено, что оптические изменения, которые возникали для очень малых частиц, были вызваны квантово-механическими эффектами. ^[130]

Термин «квантовая точка» впервые появился в статье, впервые написанной Марком Ридом в 1986 году. ^[141] По словам Бруса, термин «квантовая точка» был придуман Дэниелом С. Чемлой  [нем.] , когда они работали в Bell Labs. ^[142]

В 1993 году Дэвид Дж. Норрис, Кристофер Б. Мюррей и Мунги Бавенди из Массачусетского технологического института сообщили о методе синтеза горячей инъекции для производства воспроизводимых квантовых точек с четко определенным размером и высоким оптическим качеством. Метод открыл дверь к разработке крупномасштабных технологических приложений квантовых точек в широком диапазоне областей. ^{[143] [130]}

Нобелевская премия по химии 2023 года присуждена Мунги Бавенди , Луису Э. Брусу и Алексею Екимову «за открытие и синтез квантовых точек». ^[144]

Смотрите также

• Квантовая точка без кадмия
• Углеродная квантовая точка
• Полупроводниковый нанокристалл со структурой «ядро–оболочка»
• Фильм Ленгмюра–Блоджетт
• Марк Рид (физик)
• Нанокристаллический солнечный элемент
• Пол Аливисатос
• Квантовый точечный лазер
• Источник одиночных фотонов на основе квантовых точек
• Квантовый точечный контакт
• Шумин Не
• Суператом
• Троянский волновой пакет
• Ури Банин

Ссылки

1. Шишодиа, Шубхам; Шушен, Билель; Грис, Томас; Шнайдер, Рафаэль (31 октября 2023 г.). «Избранные полупроводники I-III-VI2: синтез, свойства и применение в фотоэлектрических элементах». Наноматериалы . 13 (21): 2889. doi : 10.3390/nano13212889 . ISSN  2079-4991. PMC 10648425.  PMID 37947733  .
2. Силби, Роберт Дж.; Альберти, Роберт А.; Бавенди, Мунги Г. (2005). Физическая химия (4-е изд.). John Wiley & Sons. стр. 835.
3. Ашури, RC (1996). «Электроны в искусственных атомах». Nature . 379 (6564): 413–419. Bibcode :1996Natur.379..413A. doi :10.1038/379413a0. S2CID  4367436.
4. Кастнер, МА (1993). «Искусственные атомы». Physics Today . 46 (1): 24–31. Bibcode : 1993PhT....46a..24K. doi : 10.1063/1.881393.
5. Банин, Ури; Као, Юньвэй; Кац, Дэвид; Милло, Одед (август 1999 г.). «Идентификация атомно-подобных электронных состояний в нанокристаллических квантовых точках арсенида индия». Nature . 400 (6744): 542–544. Bibcode :1999Natur.400..542B. doi :10.1038/22979. ISSN  1476-4687. S2CID  4424927.
6. Cui, Jiabin; Panfil, Yossef E.; Koley, Somnath; Shamalia, Doaa; Waiskopf, Nir; Remennik, Sergey; Popov, Inna; Oded, Meirav; Banin, Uri (16 декабря 2019 г.). "Коллоидные молекулы квантовых точек, проявляющие квантовую связь при комнатной температуре". Nature Communications . 10 (1): 5401. arXiv : 1905.06065 . Bibcode :2019NatCo..10.5401C. doi :10.1038/s41467-019-13349-1. ISSN  2041-1723. PMC 6915722 . PMID  31844043. 
7. Чернюх, Игорь; Райно, Габриэле; Штёферле, Тило; Буриан, Макс; Травессет, Алекс; Науменко, Денис; Аменич, Хайнц; Эрни, Рольф; Март, Райнер Ф.; Боднарчук, Марина И.; Коваленко, Максим В. (май 2021 г.). «Сверхрешетки перовскитного типа из нанокубов перовскита галогенида свинца». Nature . 593 (7860): 535–542. Bibcode :2021Natur.593..535C. doi :10.1038/s41586-021-03492-5. hdl : 20.500.11850/488424 . ISSN  1476-4687. PMID  34040208. S2CID  235215237.
8. Септианто, Рики Дви; Миранти, Ретно; Кикицу, Томока; Хикима, Такааки; Хашизуме, Дайсуке; Мацусита, Нобухиро; Иваса, Ёсихиро; Бисри, Сатрия Зулькарнаен (23 мая 2023 г.). «Обеспечение металлического поведения в двумерной сверхрешетке полупроводниковых коллоидных квантовых точек». Природные коммуникации . 14 (1): 2670. Бибкод : 2023NatCo..14.2670S. doi : 10.1038/s41467-023-38216-y. ISSN  2041-1723. ПМЦ 10220219 . ПМИД  37236922. 
9. Murray, CB; Kagan, CR; Bawendi, MG (2000). «Синтез и характеристика монодисперсных нанокристаллов и плотноупакованных нанокристаллических ансамблей». Annual Review of Materials Research . 30 (1): 545–610. Bibcode : 2000AnRMS..30..545M. doi : 10.1146/annurev.matsci.30.1.545.
10. Brus, LE (2007). "Химия и физика полупроводниковых нанокристаллов" (PDF) . Получено 7 июля 2009 г.
11. "Квантовые точки". Nanosys – Пионеры квантовых точек . Получено 4 декабря 2015 г.
12. Хаффакер, DL; Парк, G.; Зоу, Z.; Щекин, OB; Деппе, DG (1998). "1,3 мкм лазер на основе квантовых точек GaAs при комнатной температуре". Applied Physics Letters . 73 (18): 2564–2566. Bibcode : 1998ApPhL..73.2564H. doi : 10.1063/1.122534. ISSN  0003-6951.
13. Lodahl, Peter; Mahmoodian, Sahand; Stobbe, Søren (2015). «Interfacing single photons and single quantum dots with photonic nanostructures». Reviews of Modern Physics . 87 (2): 347–400. arXiv : 1312.1079 . Bibcode : 2015RvMP...87..347L. doi : 10.1103/RevModPhys.87.347. ISSN  0034-6861. S2CID  118664135.
14. Eisaman, MD; Fan, J.; Migdall, A.; Polyakov, SV (2011). «Приглашенная обзорная статья: Источники и детекторы одиночных фотонов». Review of Scientific Instruments . 82 (7): 071101–071101–25. Bibcode : 2011RScI...82g1101E. doi : 10.1063/1.3610677 . ISSN  0034-6748. PMID  21806165.
15. Сенелларт, Паскаль; Соломон, Гленн; Уайт, Эндрю (2017). «Высокопроизводительные полупроводниковые квантово-точечные источники одиночных фотонов». Nature Nanotechnology . 12 (11): 1026–1039. Bibcode : 2017NatNa..12.1026S. doi : 10.1038/nnano.2017.218. ISSN  1748-3387. PMID  29109549.
16. Лосс, Дэниел; ДиВинченцо, Дэвид П. (1998). «Квантовые вычисления с квантовыми точками». Physical Review A. 57 ( 1): 120–126. arXiv : cond-mat/9701055 . Bibcode : 1998PhRvA..57..120L. doi : 10.1103/PhysRevA.57.120 . ISSN  1050-2947.
17. Michalet, X.; Pinaud, FF; Bentolila, LA; Tsay, JM; Doose, S.; Li, JJ; Sundaresan, G.; Wu, AM; Gambhir, SS; Weiss, S. (2005). «Квантовые точки для живых клеток, визуализации in vivo и диагностики». Science . 307 (5709): 538–544. Bibcode :2005Sci...307..538M. doi :10.1126/science.1104274. PMC 1201471 . PMID  15681376. 
18. Вагнер, Кристиан; Грин, Мэтью Ф. Б.; Лейнен, Филипп; Дайльманн, Торстен; Крюгер, Петер; Рольфинг, Михаэль; Темиров, Руслан; Тауц, Ф. Стефан (6 июля 2015 г.). "Сканирующая квантовая точечная микроскопия". Physical Review Letters . 115 (2): 026101. arXiv : 1503.07738 . Bibcode :2015PhRvL.115b6101W. doi :10.1103/PhysRevLett.115.026101. ISSN  0031-9007. PMID  26207484. S2CID  1720328.
19. Ramírez, HY; Flórez, J.; Camacho, AS (2015). «Эффективное управление генерацией второй гармоники, усиленной кулоновским излучением, из экситонных переходов в ансамблях квантовых точек». Physical Chemistry Chemical Physics . 17 (37): 23938–23946. Bibcode :2015PCCP...1723938R. doi :10.1039/C5CP03349G. PMID  26313884. S2CID  41348562.
20. Coe-Sullivan, S.; Steckel, JS; Woo, W.-K.; Bawendi, MG; Bulović, V. (июль 2005 г.). "Большие по площади упорядоченные монослои квантовых точек с помощью разделения фаз во время спин-литья". Advanced Functional Materials . 15 (7): 1117–1124. doi :10.1002/adfm.200400468. S2CID  94993172.
21. Сюй, Шичэн; Дадлани, Ануп Л.; Ачарья, Шиндлита; Шиндлер, Питер; Принц, Фриц Б. (2016). «Осцилляторное барьерное осаждение Ленгмюра–Блоджетт из крупномасштабных монослоев квантовых точек». Applied Surface Science . 367 : 500–506. Bibcode :2016ApSS..367..500X. doi : 10.1016/j.apsusc.2016.01.243 .
22. Горбачев, ИА; Горячева, И. Ю; Глуховской, ЕГ (июнь 2016). "Исследование многослойных структур на основе пленок Ленгмюра-Блоджетт из квантовых точек CdSe/ZnS". BioNanoScience . 6 (2): 153–156. doi :10.1007/s12668-016-0194-0. ISSN  2191-1630. S2CID  139004694.
23. Achermann, Marc; Petruska, Melissa A.; Crooker, Scott A.; Klimov, Victor I. (декабрь 2003 г.). «Пикосекундный перенос энергии в квантовых точках Ленгмюра−Блоджетт Наноассамблеи». Журнал физической химии B. 107 ( 50): 13782–13787. arXiv : cond-mat/0310127 . Bibcode : 2003cond.mat.10127A. doi : 10.1021/jp036497r. ISSN  1520-6106. S2CID  97571829.
24. Сяо, Пэнвэй; Чжан, Чжоуфань; Гэ, Цзюньцзюнь; Дэн, Ялей; Чэнь, Сюфэн; Чжан, Цзянь-Жун; Дэн, Чжэнтао; Камбэ, Юй; Талапин, Дмитрий В.; Ван, Юаньюань (4 января 2023 г.). "Пассивация поверхности интенсивно люминесцентных полностью неорганических нанокристаллов и их прямое оптическое формирование". Nature Communications . 14 (1): 49. Bibcode :2023NatCo..14...49X. doi :10.1038/s41467-022-35702-7. ISSN  2041-1723. PMC 9813348 . PMID  36599825. 
25. Заини, Мухаммад Сафван; Ин Чи Лью, Жозефина; Аланг Ахмад, Шахрул Айнлия; Мохмад, Абдул Рахман; Камарудин, Мазлиана Ахмад (январь 2020 г.). «Эффект квантового ограничения и фотоулучшение фотолюминесценции квантовых точек PbS и PbS/MnS». Прикладные науки . 10 (18): 6282. дои : 10.3390/app10186282 . ISSN  2076-3417.
26. Чжан, Венда; Чжуан, Вэйдун; Лю, Жунхуэй; Син, Сяньрань; Цюй, Сянвэй; Лю, Хаочэнь; Сюй, Бин; Ван, Кай; Сунь, Сяо Вэй (19 ноября 2019 г.). «Квантовые точки InP/ZnMnS/ZnS с двойной оболочкой для светоизлучающих устройств». АСУ Омега . 4 (21): 18961–18968. дои : 10.1021/acsomega.9b01471. ISSN  2470-1343. ПМК 6868586 . ПМИД  31763517. 
27. Vasudevan, D.; Gaddam, Rohit Ranganathan; Trinchi, Adrian; Cole, Ivan (5 июля 2015 г.). «Квантовые точки ядро–оболочка: свойства и применение». Journal of Alloys and Compounds . 636 : 395–404. doi :10.1016/j.jallcom.2015.02.102. ISSN  0925-8388.
28. Гешлаги, Негар; Пишех, Хади Седагат; Карим, М. Резаул; Юнлю, Хилми (1 декабря 2016 г.). «Влияние деформации интерфейса на квантовые точки ядра/оболочки типа I на основе ZnSe/(CdSe) и ZnSe/CdS типа II». Энергетическая процедура . 102 : 152–163. Бибкод : 2016EnPro.102..152G. дои : 10.1016/j.egypro.2016.11.330 . ISSN  1876-6102.
29. Reiss, P.; Carayon, S.; Bleuse, J.; Pron, A. (9 октября 2003 г.). "Низкополидисперсные нанокристаллы типа ядро/оболочка CdSe/ZnSe и CdSe/ZnSe/ZnS: приготовление и оптические исследования". Синтетические металлы . Труды Пятой международной тематической конференции по оптическим зондам сопряженных полимеров и органических и неорганических наноструктур. 139 (3): 649–652. doi :10.1016/S0379-6779(03)00335-7. ISSN  0379-6779.
30. Dong, Angang; Ye, Xingchen; Chen, Jun; Kang, Yijin; Gordon, Thomas; Kikkawa, James M.; Murray, Christopher B. (2 февраля 2011 г.). «Обобщенная стратегия обмена лигандами, обеспечивающая последовательную функционализацию поверхности коллоидных нанокристаллов». Журнал Американского химического общества . 133 (4): 998–1006. doi :10.1021/ja108948z. ISSN  0002-7863. PMID  21175183. S2CID  207060827.
31. Protesescu, Loredana; et al. (2015). «Нанокристаллы перовскитов галогенидов цезия и свинца (CsPbX3, X=Cl, Br и/или I): новые оптоэлектронные материалы, демонстрирующие яркое излучение с широким профилированием цветовой гаммы». Nano Letters . 15 (6): 3692–3696. doi :10.1021/nl5048779. PMC 4462997 . PMID  25633588. 
32. Mangolini, L.; Thimsen, E.; Kortshagen, U. (2005). «Высокопроизводительный плазменный синтез люминесцентных кремниевых нанокристаллов». Nano Letters . 5 (4): 655–659. Bibcode : 2005NanoL...5..655M. doi : 10.1021/nl050066y. PMID  15826104.
33. Knipping, J.; Wiggers, H.; Rellinghaus, B.; Roth, P.; Konjhodzic, D.; Meier, C. (2004). «Синтез высокочистых кремниевых наночастиц в микроволновом реакторе низкого давления». Журнал нанонауки и нанотехнологии . 4 (8): 1039–1044. doi :10.1166/jnn.2004.149. PMID  15656199. S2CID  2461258.
34. Sankaran, RM; Holunga, D.; Flagan, RC; Giapis, KP (2005). «Синтез синих люминесцентных наночастиц Si с использованием микроразрядов атмосферного давления» (PDF) . Nano Letters . 5 (3): 537–541. Bibcode :2005NanoL...5..537S. doi :10.1021/nl0480060. PMID  15755110.
35. Kortshagen, U (2009). "Нетермический плазменный синтез полупроводниковых нанокристаллов". Journal of Physics D: Applied Physics . 42 (11): 113001. Bibcode :2009JPhD...42k3001K. doi :10.1088/0022-3727/42/11/113001. S2CID  121602427.
36. Pi, XD; Kortshagen, U. (2009). "Нетермически синтезированные плазмой автономные нанокристаллы сплава кремния и германия". Нанотехнология . 20 (29): 295602. Bibcode : 2009Nanot..20C5602P. doi : 10.1088/0957-4484/20/29/295602. PMID  19567968. S2CID  12178919.
37. Pi, XD; Gresback, R.; Liptak, RW; Campbell, SA; Kortshagen, U. (2008). "Эффективность легирования, расположение легирующей примеси и окисление нанокристаллов Si" (PDF) . Applied Physics Letters . 92 (2): 123102. Bibcode :2008ApPhL..92b3102S. doi :10.1063/1.2830828. S2CID  121329624.
38. Ni, ZY; Pi, XD; Ali, M.; Zhou, S.; Nozaki, T.; Yang, D. (2015). «Автономные легированные кремниевые нанокристаллы, синтезированные плазмой». Journal of Physics D: Applied Physics . 48 (31): 314006. Bibcode : 2015JPhD...48E4006N. doi : 10.1088/0022-3727/48/31/314006. S2CID  118926523.
39. Перейра, Р. Н.; Алмейда, А. Дж. (2015). «Легированные полупроводниковые наночастицы, синтезированные в газофазной плазме». Журнал физики D: прикладная физика . 48 (31): 314005. Bibcode : 2015JPhD...48E4005P. doi : 10.1088/0022-3727/48/31/314005. S2CID  123881981.
40. Mangolini, L.; Kortshagen, U. (2007). «Плазменный синтез кремниевых нанокристаллических чернил». Advanced Materials . 19 (18): 2513–2519. Bibcode : 2007AdM....19.2513M. doi : 10.1002/adma.200700595. S2CID  95855020.
41. Пи, X.-D.; Ю, T.; Янг, D. (2014). «Вододисперсионные кремниевые квантовые точки, содержащие мицеллы, самоорганизованные из амфифильного полимера». Характеристика частиц и систем частиц . 31 (7): 751–756. doi :10.1002/ppsc.201300346. S2CID  95841139.
42. Petta, JR; Johnson, AC; Taylor, JM; Laird, EA; Yacoby, A.; Lukin, MD; Marcus, CM; Hanson, MP; Gossard, AC (30 сентября 2005 г.). «Когерентное управление связанными электронными спинами в полупроводниковых квантовых точках». Science . 309 (5744): 2180–2184. Bibcode :2005Sci...309.2180P. doi :10.1126/science.1116955. eISSN  1095-9203. ISSN  0036-8075. PMID  16141370. S2CID  9107033.
43. Branny, Artur; Kumar, Santosh; Proux, Raphaël; Gerardot, Brian D (22 мая 2017 г.). «Детерминированные деформационные массивы квантовых излучателей в двумерном полупроводнике». Nature Communications . 8 (1): 15053. arXiv : 1610.01406 . Bibcode :2017NatCo...815053B. doi :10.1038/ncomms15053. eISSN  2041-1723. PMC 5458118 . PMID  28530219. 
44. Кларк, Пип; Радтке, Ханна; Пенгпад, Атип; Уильямсон, Эндрю; Спенсер, Бен; Хардман, Саманта; Нео, Даррен; Фэрклоу, Саймон; и др. (2017). «Пассивирующий эффект кадмия в солнечных элементах на основе коллоидных квантовых точек PbS / CdS, исследованный с помощью профилирования глубины в нм-масштабе». Nanoscale . 9 (18): 6056–6067. doi : 10.1039/c7nr00672a . PMID  28443889.
45. Странский, Иван Н.; Крастанов, Любомир (1938). «Zur Theorie der orientierten Ausscheidung von Ionenkristallen aufeinander» [К теории ориентированного осаждения ионных кристаллов друг на друга]. Abhandlungen der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Klasse IIb. Akademie der Wissenschaften Wien (на немецком языке). 146 : 797–810. дои : 10.1007/BF01798103. S2CID  93219029.
46. Леонард, Д.; Понд, К.; Петрофф, П. М. (1994). «Критическая толщина слоя для самоорганизующихся островков InAs на GaAs». Physical Review B. 50 ( 16): 11687–11692. Bibcode : 1994PhRvB..5011687L. doi : 10.1103/PhysRevB.50.11687. ISSN  0163-1829. PMID  9975303.
47. Йонеда, Джун; Такеда, Кента; Оцука, Томохиро; Накадзима, Такаши; Дельбек, Матье Р.; Эллисон, Джайлз; Хонда, Такуму; Кодера, Тецуо; Ода, Сюнри; Хоши, Юсуке; Усами, Норитака; Ито, Кохей М.; Таруча, Сейго (18 декабря 2017 г.). «Спиновый кубит на основе квантовых точек, когерентность которого ограничена зарядовым шумом, и точность воспроизведения выше 99,9%». Природные нанотехнологии . 13 (2): 102–106. arXiv : 1708.01454 . дои : 10.1038/s41565-017-0014-x. eISSN  1748-3395. ISSN  1748-3387. PMID  29255292. S2CID  119036164.
48. Турчетти, Марко; Хомулле, Харальд; Себастьяно, Фабио; Феррари, Джорджио; Чарбон, Эдоардо; Прати, Энрико (2015). «Настраиваемый режим одного отверстия кремниевого полевого транзистора в стандартной КМОП-технологии». Прикладная физика Экспресс . 9 (11): 014001. doi :10.7567/APEX.9.014001. S2CID  124809958.
49. Ли, SW; Мао, C.; Флинн, CE; Белчер, AM (2002). «Упорядочение квантовых точек с использованием генетически модифицированных вирусов». Science . 296 (5569): 892–895. Bibcode :2002Sci...296..892L. doi :10.1126/science.1068054. PMID  11988570. S2CID  28558725.
50. Whaley, SR; English, DS; Hu, EL; Barbara, PF; Belcher, AM (2000). «Выбор пептидов со специфичностью связывания с полупроводниками для направленной сборки нанокристаллов». Nature . 405 (6787): 665–668. Bibcode :2000Natur.405..665W. doi :10.1038/35015043. PMID  10864319. S2CID  4429190.
51. Джаваид, AM; Чаттопадхай, S.; Винк, DJ; Пейдж, LE; Сни, PT (2013). «Синтез легированных квантовых точек CdSe:Cu _{4 с использованием кластерного затравливания».} ACS Nano . 7 (4): 3190–3197. doi :10.1021/nn305697q. PMID  23441602.
52. Soutter, Will (30 мая 2013 г.). "Метод непрерывного поточного синтеза флуоресцентных квантовых точек". AZo Nano . Получено 19 июля 2015 г.
53. Quantum Materials Corporation и Access2Flow Consortium (2011). "Quantum materials corp reachs milestone in High Volume Production of Quantum Dots". Архивировано из оригинала 10 февраля 2015 года . Получено 7 июля 2011 года .{{cite news}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
54. "Nanoco и Dow готовятся к самой четкой картинке". The Times . 25 сентября 2014 г. Получено 9 мая 2015 г.
55. MFTTech (24 марта 2015 г.). "LG Electronics сотрудничает с Dow для коммерциализации нового телевизора LG Ultra HD с технологией квантовых точек". Архивировано из оригинала 18 мая 2015 г. Получено 9 мая 2015 г.
56. Хаузер, Шарлотта AE; Чжан, Шугуан (2010). «Пептиды как биологические полупроводники». Nature . 468 (7323): 516–517. Bibcode :2010Natur.468..516H. doi :10.1038/468516a. PMID  21107418. S2CID  205060500.
57. Hardman, R. (2006). "Токсикологический обзор квантовых точек: токсичность зависит от физико-химических и экологических факторов". Environmental Health Perspectives . 114 (2): 165–172. doi :10.1289/ehp.8284. PMC 1367826. PMID 16451849  . 
58. Pelley, JL; Daar, AS; Saner, MA (2009). «Состояние академических знаний о токсичности и биологической судьбе квантовых точек». Toxicological Sciences . 112 (2): 276–296. doi :10.1093/toxsci/kfp188. PMC 2777075. PMID  19684286 . 
59. Tsoi, Kim M.; Dai, Qin; Alman, Benjamin A.; Chan, Warren CW (19 марта 2013 г.). «Являются ли квантовые точки токсичными? Изучение расхождений между исследованиями на культуре клеток и животных». Accounts of Chemical Research . 46 (3): 662–671. doi :10.1021/ar300040z. PMID  22853558.
60. Дерфус, Остин М.; Чан, Уоррен К. В.; Бхатия, Сангита Н. (январь 2004 г.). «Исследование цитотоксичности полупроводниковых квантовых точек». Nano Letters . 4 (1): 11–18. Bibcode :2004NanoL...4...11D. doi :10.1021/nl0347334. PMC 5588688 . PMID  28890669. 
61. Лю, Вэй; Чжан, Шупин; Ван, Лисинь; Цюй, Чэнь; Чжан, Чанвэнь; Хун, Лэй; Юань, Линь; Хуан, Цзэхао; Ван, Чжэ (29 сентября 2011 г.). "Морфологические и функциональные нарушения печени у мышей, вызванные квантовыми точками CdSe". PLOS ONE . ​​6 (9): e24406. Bibcode :2011PLoSO...624406L. doi : 10.1371/journal.pone.0024406 . PMC 3182941 . PMID  21980346. 
62. Parak, WJ; Boudreau, R.; Le Gros, M.; Gerion, D.; Zanchet, D.; Micheel, CM; Williams, SC; Alivisatos, AP; Larabell, C. (18 июня 2002 г.). «Исследования подвижности клеток и метастатического потенциала на основе визуализации фагокинетических треков с помощью квантовых точек». Advanced Materials (Представленная рукопись). 14 (12): 882–885. Bibcode : 2002AdM....14..882P. doi : 10.1002/1521-4095(20020618)14:12<882::AID-ADMA882>3.0.CO;2-Y. S2CID  54915101.
63. Грин, Марк; Хауман, Эмили (2005). «Полупроводниковые квантовые точки и вызванное свободными радикалами повреждение ДНК». Chemical Communications (1): 121–123. doi :10.1039/b413175d. PMID  15614393.
64. Хаук, ТС; Андерсон, Р. Э.; Фишер, Х. К.; Ньюбиггинг, С.; Чан, В. К. У. (2010). «Оценка токсичности квантовых точек in vivo». Small . 6 (1): 138–144. doi :10.1002/smll.200900626. PMID  19743433. S2CID  7125377.
65. Су Чой, Хак; Лю, Вэньхао; Мишра, Прити; Танака, Эйичи; Циммер, Джон П.; Итти Ипе, Бинил; Бавенди, Мунги Г.; Франджиони, Джон В. (1 октября 2007 г.). «Почечный клиренс квантовых точек». Природная биотехнология . 25 (10): 1165–1170. дои : 10.1038/nbt1340. ПМК 2702539 . ПМИД  17891134. 
66. Фишер, Ханс К.; Хаук, Таня С.; Гомес-Аристисабаль, Алехандро; Чан, Уоррен К. В. (18 июня 2010 г.). «Исследование первичных макрофагов печени для изучения взаимодействия квантовых точек с биологическими системами». Advanced Materials . 22 (23): 2520–2524. Bibcode :2010AdM....22.2520F. doi :10.1002/adma.200904231. PMID  20491094. S2CID  205236024.
67. Бера, Дебасис; Цянь, Лей; Ценг, Тенг-Куан; Холлоуэй, Пол Х. (24 марта 2010 г.). «Квантовые точки и их многомодальные применения: обзор». Материалы . 3 (4): 2260–2345. Bibcode : 2010Mate....3.2260B. doi : 10.3390/ma3042260 .
68. Van Driel, AF (2005). "Частотно-зависимая скорость спонтанного излучения нанокристаллов CdSe и CdTe: влияние темных состояний" (PDF) . Physical Review Letters . 95 (23): 236804. arXiv : cond-mat/0509565 . Bibcode :2005PhRvL..95w6804V. doi :10.1103/PhysRevLett.95.236804. PMID  16384329. S2CID  4812108. Архивировано из оригинала (PDF) 2 мая 2019 года . Получено 16 сентября 2007 года .
69. Leatherdale, CA; Woo, W.-K.; Mikulec, FV; Bawendi, MG (2002). «О сечении поглощения квантовых точек нанокристаллов CdSe». Журнал физической химии B. 106 ( 31): 7619–7622. doi :10.1021/jp025698c.
70. Torres Torres, C.; López Suárez, A.; Can Uc, B.; Rangel Rojo, R.; Tamayo Rivera, L.; Oliver, A. (24 июля 2015 г.). «Коллективный оптический эффект Керра, проявляемый интегрированной конфигурацией кремниевых квантовых точек и золотых наночастиц, внедренных в ионно-имплантированный кремний». Nanotechnology . 26 (29): 295701. Bibcode :2015Nanot..26C5701T. doi :10.1088/0957-4484/26/29/295701. ISSN  0957-4484. PMID  26135968. S2CID  45625439.
71. Лосс, Д.; ДиВинченцо, Д.П. (январь 1997 г.). «Квантовые вычисления с квантовыми точками». Physical Review A. 57 ( 1) (опубликовано в 1998 г.): 120. arXiv : cond-mat/9701055 . Bibcode : 1998PhRvA..57..120L. doi : 10.1103/PhysRevA.57.120. S2CID  13152124.
72. Яздани, Саджад; Петтес, Майкл Томпсон (26 октября 2018 г.). «Самосборка термоэлектрических материалов в наномасштабе: обзор подходов на основе химии». Нанотехнологии . 29 (43): 432001. Bibcode : 2018Nanot..29Q2001Y. doi : 10.1088/1361-6528/aad673 . ISSN  0957-4484. PMID  30052199.
73. Bux, Sabah K.; Fleurial, Jean-Pierre; Kaner, Richard B. (2010). «Наноструктурированные материалы для термоэлектрических применений». Chemical Communications . 46 (44): 8311–8324. doi :10.1039/c0cc02627a. ISSN  1359-7345. PMID  20922257.
74. Чжао, Исинь; Дайк, Джеффри С.; Бурда, Клеменс (2011). «На пути к высокопроизводительным наноструктурированным термоэлектрическим материалам: прогресс подходов химии растворов снизу вверх». Журнал химии материалов . 21 (43): 17049. doi :10.1039/c1jm11727k. ISSN  0959-9428.
75. Achermann, M.; Petruska, MA; Smith, DL; Koleske, DD; Klimov, VI (2004). «Передача энергии на нанокристаллах полупроводников с использованием эпитаксиальной квантовой ямы». Nature . 429 (6992): 642–646. Bibcode :2004Natur.429..642A. doi :10.1038/nature02571. PMID  15190347. S2CID  4400136.
76. Черн, Маргарет; Кейс, Джошуа К.; Бакори, Шаши; Деннис, Эллисон М. (24 января 2019 г.). «Ощущение с помощью фотолюминесцентных полупроводниковых квантовых точек». Методы и применение во флуоресценции . 7 (1): 012005. Bibcode : 2019MApFl...7a2005C. doi : 10.1088/2050-6120/aaf6f8. ISSN  2050-6120. PMC 7233465. PMID 30530939  . 
77. Mongin, C.; Garakyaraghi, S.; Razgoniaeva, N.; Zamkov, M.; Castellano, FN (2016). «Прямое наблюдение передачи энергии триплета от полупроводниковых нанокристаллов». Science . 351 (6271): 369–372. Bibcode :2016Sci...351..369M. doi : 10.1126/science.aad6378 . PMID  26798011.
78. Walling, MA; Novak, Shepard (февраль 2009 г.). «Квантовые точки для визуализации живых клеток и in vivo». International Journal of Molecular Sciences . 10 (2): 441–491. doi : 10.3390/ijms10020441 . PMC 2660663. PMID  19333416 . 
79. Стокерт, Хуан Карлос; Бласкес Кастро, Альфонсо (2017). «Глава 18: Люминесцентные твердотельные маркеры». Флуоресцентная микроскопия в науках о жизни . Издательство Bentham Science Publishers. стр. 606–641. ISBN 978-1-68108-519-7. Архивировано из оригинала 14 мая 2019 . Получено 24 декабря 2017 .
80. Марчук, К.; Го, И.; Сан, В.; Вела, Дж.; Фанг, Н. (2012). «Высокоточное отслеживание с немигающими квантовыми точками решает проблему вертикального смещения в наномасштабе». Журнал Американского химического общества . 134 (14): 6108–6111. doi :10.1021/ja301332t. PMID  22458433.
81. Лейн, LA; Смит, AM; Лиан, T.; Ни, S. (2014). «Компактные и подавленные мерцанием квантовые точки для отслеживания отдельных частиц в живых клетках». Журнал физической химии B . 118 (49): 14140–14147. doi :10.1021/jp5064325. PMC 4266335 . PMID  25157589. 
82. Spie (2014). «Презентация Пола Селвина «Горячие темы»: Новые малые квантовые точки для нейронауки». SPIE Newsroom . doi : 10.1117/2.3201403.17.
83. Tokumasu, F; Fairhurst, RM; Ostera, GR; Brittain, NJ; Hwang, J.; Wellems, TE; Dvorak, JA (2005). «Модификации полосы 3 в эритроцитах AA и CC, инфицированных Plasmodium falciparum, проанализированные с помощью автокорреляционного анализа с использованием квантовых точек». Journal of Cell Science . 118 (5): 1091–1098. doi : 10.1242/jcs.01662 . PMID  15731014.
84. Дахан, М. (2003). «Динамика диффузии рецепторов глицина, выявленная с помощью отслеживания одиночных квантовых точек». Science . 302 (5644): 442–445. Bibcode :2003Sci...302..442D. doi :10.1126/science.1088525. PMID  14564008. S2CID  30071440.
85. Howarth, M.; Liu, W.; Puthenveetil, S.; Zheng, Y.; Marshall, LF; Schmidt, MM; Wittrup, KD; Bawendi, MG; Ting, AY (2008). «Моновалентные квантовые точки уменьшенного размера для визуализации рецепторов на живых клетках». Nature Methods . 5 (5): 397–399. doi :10.1038/nmeth.1206. PMC 2637151 . PMID  18425138. 
86. Акерман, ME; Чан, WCW; Лаакконен, П.; Бхатия, SN; Руослахти, Э. (2002). «Нацеливание нанокристаллов in vivo». Труды Национальной академии наук . 99 (20): 12617–12621. Bibcode : 2002PNAS ... 9912617A. doi : 10.1073/pnas.152463399 . PMC 130509. PMID  12235356. 
87. Фарлоу, Дж.; Сео, Д.; Бродерс, К.Е.; Тейлор, М.Дж.; Гартнер, З.Дж.; Джун, И.В. (2013). «Формирование целевых моновалентных квантовых точек путем стерического исключения». Nature Methods . 10 (12): 1203–1205. doi :10.1038/nmeth.2682. PMC 3968776 . PMID  24122039. 
88. Двараканат, С.; Бруно, Дж. Г.; Шастри, А.; Филлипс, Т.; Джон, А.; Кумар, А.; Стивенсон, Л. Д. (2004). «Конъюгаты квантовых точек-антител и аптамеров изменяют флуоресценцию при связывании бактерий». Biochemical and Biophysical Research Communications . 325 (3): 739–743. doi :10.1016/j.bbrc.2004.10.099. PMID  15541352.
89. Zherebetskyy, D.; Scheele, M.; Zhang, Y.; Bronstein, N.; Thompson, C.; Britt, D.; Salmeron, M.; Alivisatos, P.; Wang, L.-W. (2014). «Гидроксилирование поверхности нанокристаллов PbS, пассивированных олеиновой кислотой». Science (Представленная рукопись). 344 (6190): 1380–1384. Bibcode :2014Sci...344.1380Z. doi :10.1126/science.1252727. PMID  24876347. S2CID  206556385.
90. Ballou, B.; Lagerholm, BC; Ernst, LA; Bruchez, MP; Waggoner, AS (2004). «Неинвазивная визуализация квантовых точек у мышей». Bioconjugate Chemistry . 15 (1): 79–86. doi :10.1021/bc034153y. PMID  14733586.
91. Лу, Чжисун; Ли, Чан Мин; Бао, Хайфэн; Цяо, Янь; То, Инхуэй; Ян, Сюй (20 мая 2008 г.). «Механизм антимикробной активности квантовых точек CdTe». Ленгмюр: The ACS Journal of Surfaces and Colloids . 24 (10): 5445–5452. doi :10.1021/la704075r. ISSN  0743-7463. PMID  18419147.
92. Абдолмохаммади, Мохаммад Хосейн; Фаллахиан, Фаранак; Фахруян, Зара; Камалян, Можган; Кейханвар, Пейман; М. Харсини, Фараз; Шафихани, Азизолла (декабрь 2017 г.). «Применение новой наноформулы ZnO и нанокомпозитов Ag/Fe/ZnO в качестве наножидкостей на водной основе для рассмотрения цитотоксических эффектов in vitro против клеток рака молочной железы MCF-7». Искусственные клетки, наномедицина и биотехнология . 45 (8): 1769–1777. дои : 10.1080/21691401.2017.1290643 . ISSN  2169-141X. ПМИД  28278581.
93. Реш-Генгер, Юте; Граболь, Маркус; Кавальер-Жарико, Сара; Нитшке, Роланд; Нанн, Томас (28 августа 2008 г.). «Квантовые точки против органических красителей как флуоресцентных меток». Природные методы . 5 (9): 763–775. дои : 10.1038/nmeth.1248. PMID  18756197. S2CID  9007994.
94. Algar, W. Russ; Krull, Ulrich J. (7 ноября 2007 г.). «Квантовые точки как доноры в резонансной передаче энергии флуоресценции для биоанализа нуклеиновых кислот, белков и других биологических молекул». Аналитическая и биоаналитическая химия . 391 (5): 1609–1618. doi :10.1007/s00216-007-1703-3. PMID  17987281. S2CID  20341752.
95. Бин, Гэри; Болдт, Клаус; Кирквуд, Николас; Малвани, Пол (7 августа 2014 г.). «Передача энергии между квантовыми точками и сопряженными молекулами красителей». Журнал физической химии C. 118 ( 31): 18079–18086. doi :10.1021/jp502033d.
96. Choi, H.-S.; Liu, W.; Misra, P.; Tanaka, E.; Zimmer, JP; Ipe, BI; Bawendi, MG; Frangioni, JV (2007). «Почечный клиренс квантовых точек». Nature Biotechnology . 25 (10): 1165–1170. doi :10.1038/nbt1340. PMC 2702539 . PMID  17891134. 
97. Sharei, A.; Zoldan, J.; Adamo, A.; Sim, WY; Cho, N.; Jackson, E.; Mao, S.; Schneider, S.; Han, M.-J.; Lytton-Jean, A.; Basto, PA; Jhunjhunwala, S.; Lee, J.; Heller, DA; Kang, JW; Hartoularos, GC; Kim, K.-S.; Anderson, DG; Langer, R.; Jensen, KF (2013). «Безвекторная микрофлюидная платформа для внутриклеточной доставки». Труды Национальной академии наук . 110 (6): 2082–2087. Bibcode : 2013PNAS..110.2082S. doi : 10.1073/pnas.1218705110 . PMC 3568376. PMID  23341631 . 
98. Шаллер, Р.; Климов, В. (2004). "Высокоэффективное умножение носителей заряда в нанокристаллах PbSe: последствия для преобразования солнечной энергии". Physical Review Letters . 92 (18): 186601. arXiv : cond-mat/0404368 . Bibcode : 2004PhRvL..92r6601S. doi : 10.1103/PhysRevLett.92.186601. PMID  15169518. S2CID  4186651.
99. Рамиро, Иньиго; Марти, Антонио (июль 2021 г.). «Солнечные элементы средней полосы: настоящее и будущее». Прогресс в фотовольтаике: исследования и применение . 29 (7): 705–713. doi :10.1002/pip.3351. ISSN  1062-7995. S2CID  226335202.
100. Александр, М.; Агуас, Х.; Фортунато, Э.; Мартинс, Р.; Мендес, М. Дж. (17 ноября 2021 г.). «Управление светом с помощью квантовых наноструктурированных точек в полупроводниках-хозяевах». Свет: Наука и приложения . 10 (1): 231. Bibcode : 2021LSA....10..231A. doi : 10.1038/s41377-021-00671-x. ISSN  2047-7538. PMC 8595380. PMID  34785654 . 
101. Ким, Ги-Хван; Аркер, Ф. Пелайо Гарсиа де; Юн, Юн Джин; Лан, Синьчжэн; Лю, Мэнся; Возный, Александр; Ян, Чжэньюй; Фань, Фэнцзя; ИП, Александр Х. (2 ноября 2015 г.). «Высокоэффективная коллоидная фотовольтаика на квантовых точках с помощью надежных самособирающихся монослоев». Нано-буквы . 15 (11): 7691–7696. Бибкод : 2015NanoL..15.7691K. doi : 10.1021/acs.nanolett.5b03677. ПМИД  26509283.
102. Кребс, Фредерик К.; Тромхольт, Томас; Йоргенсен, Миккель (2010). «Масштабирование производства полимерных солнечных элементов с использованием полной рулонной обработки». Наномасштаб . 2 (6): 873–886. Бибкод : 2010Nanos...2..873K. дои : 10.1039/b9nr00430k. ПМИД  20648282.
103. Park, Kwang-Tae; Kim, Han-Jung; Park, Min-Joon; Jeong, Jun-Ho; Lee, Jihye; Choi, Dae-Geun; Lee, Jung-Ho; Choi, Jun-Hyuk (15 июля 2015 г.). "13,2% эффективность Si nanowire/PEDOT:PSS hybrid solar cell using a transfer-imprinted Au mesh electrical". Scientific Reports . 5 : 12093. Bibcode :2015NatSR...512093P. doi :10.1038/srep12093. PMC 4502511 . PMID  26174964. 
104. Leschkies, Kurtis S.; Divakar, Ramachandran; Basu, Joysurya; Enache-Pommer, Emil; Boercker, Janice E.; Carter, C. Barry; Kortshagen, Uwe R.; Norris, David J.; Aydil, Eray S. (1 июня 2007 г.). "Фотосенсибилизация нанопроволок ZnO с квантовыми точками CdSe для фотоэлектрических устройств". Nano Letters . 7 (6): 1793–1798. Bibcode : 2007NanoL...7.1793L. doi : 10.1021/nl070430o. PMID  17503867.
105. Се, Чао; Не, Бяо; Цзэн, Лунхуэй; Лян, Фэн-Ся; Ван, Мин-Чжэн; Ло, Линьбао; Фэн, Мэй; Ю, Юнцян; Ву, Чун-Янь (22 апреля 2014 г.). «Гетеропереход ядро-оболочка массивов кремниевых нанопроволок и углеродных квантовых точек для фотоэлектрических устройств и фотодетекторов с автономным управлением». АСУ Нано . 8 (4): 4015–4022. дои : 10.1021/nn501001j. ПМИД  24665986.
106. Гупта, Винай; Чаудхари, Нирадж; Шривастава, Риту; Шарма, Гаури Датт; Бхардвадж, Рамил; Чанд, Суреш (6 июля 2011 г.). «Люминесцентные графеновые квантовые точки для органических фотоэлектрических устройств». Журнал Американского химического общества . 133 (26): 9960–9963. doi :10.1021/ja2036749. PMID  21650464.
107. "Наносветодиоды, напечатанные на кремнии". nanotechweb.org . 3 июля 2009 г. Архивировано из оригинала 26 сентября 2017 г.
108. "Квантовые точки: решение для более широкой цветовой гаммы". pid.samsungdisplay.com . Получено 1 ноября 2018 г. .
109. "Руководство по эволюции дисплеев на квантовых точках". pid.samsungdisplay.com . Получено 1 ноября 2018 г. .
110. "Квантовые точки, белые и цветные светодиоды". patents.google.com . Получено 1 ноября 2018 г. .
111. Буллис, Кевин (11 января 2013 г.). «Квантовые точки производят более красочные телевизоры Sony». MIT Technology Review . Получено 19 июля 2015 г.
112. Хошино, Казунори; Гопал, Ашвини; Глаз, Мика С.; Ванден Бут, Дэвид А.; Чжан, Сяоцзин (2012). «Флуоресцентная визуализация в наномасштабе с помощью электролюминесценции квантовых точек в ближнем поле». Applied Physics Letters . 101 (4): 043118. Bibcode : 2012ApPhL.101d3118H. doi : 10.1063/1.4739235. S2CID  4016378.
113. Konstantatos, G.; Sargent, EH (2009). «Обработанные раствором квантовые точечные фотодетекторы». Труды IEEE . 97 (10): 1666–1683. doi :10.1109/JPROC.2009.2025612. S2CID  7684370.
114. Vaillancourt, J.; Lu, X.-J.; Lu, Xuejun (2011). «Высокотемпературный (HOT) средневолновый инфракрасный (MWIR) квантовый точечный фотодетектор». Optics and Photonics Letters . 4 (2): 1–5. doi :10.1142/S1793528811000196.
115. Паломаки, П.; Кеулейан, С. (25 февраля 2020 г.). «Подвиньтесь, КМОП, вот вам снимки с помощью квантовых точек». IEEE Spectrum . Получено 20 марта 2020 г.
116. Чжао, Цзин; Холмс, Майкл А.; Остерлох, Фрэнк Э. (2013). «Квантовое ограничение управляет фотокатализом: анализ свободной энергии для фотокаталитического восстановления протонов в нанокристаллах CdSe». ACS Nano . 7 (5): 4316–4325. doi :10.1021/nn400826h. PMID  23590186.
117. Юнгникель, В.; Хеннебергер, Ф. (октябрь 1996 г.). «Процессы, связанные с люминесценцией в полупроводниковых нанокристаллах — режим сильного ограничения». Журнал люминесценции . 70 (1–6): 238–252. Bibcode :1996JLum...70..238J. doi :10.1016/0022-2313(96)00058-0. ISSN  0022-2313.
118. Рихтер, Мартен (26 июня 2017 г.). «Нанопластинки как материальная система между сильным ограничением и слабым ограничением». Physical Review Materials . 1 (1): 016001. arXiv : 1705.05333 . Bibcode : 2017PhRvM...1a6001R. doi : 10.1103/PhysRevMaterials.1.016001. eISSN  2475-9953. S2CID  22966827.
119. Брандруп, Дж.; Иммергут, Э.Х. (1966). Справочник по полимерам (2-е изд.). Нью-Йорк: Уайли. стр. 240–246.
120. Khare, Ankur; Wills, Andrew W.; Ammerman, Lauren M.; Noris, David J.; Aydil, Eray S. (2011). «Контроль размера и квантовое ограничение в _{нанокристаллах} Cu2ZnSnX4 _» . Chem. Commun . 47 (42): 11721–11723. doi :10.1039/C1CC14687D. PMID  21952415.
121. Гринемайер, Л. (5 февраля 2008 г.). «Новая электроника обещает беспроводную связь со сверхсветовой скоростью». Scientific American .
122. Ramírez, HY; Santana, A. (2012). «Два взаимодействующих электрона, заключенных в трехмерном параболическом цилиндрически симметричном потенциале в присутствии аксиального магнитного поля: подход конечных элементов». Computer Physics Communications . 183 (8): 1654. Bibcode : 2012CoPhC.183.1654R. doi : 10.1016/j.cpc.2012.03.002.
123. Zumbühl, DM; Miller, JB; Marcus, CM; Campman, K.; Gossard, AC (2002). «Спин-орбитальная связь, антилокализация и параллельные магнитные поля в квантовых точках». Physical Review Letters . 89 (27): 276803. arXiv : cond-mat/0208436 . Bibcode :2002PhRvL..89A6803Z. doi :10.1103/PhysRevLett.89.276803. PMID  12513231. S2CID  9344722.
124. Iafrate, GJ; Hess, K.; Krieger, JB; Macucci, M. (1995). «Емкостная природа структур атомного размера». Physical Review B. 52 ( 15): 10737–10739. Bibcode : 1995PhRvB..5210737I. doi : 10.1103/physrevb.52.10737. PMID  9980157.
125. Томсон, Дж. Дж. (1904). «О структуре атома: исследование устойчивости и периодов колебаний ряда корпускул, расположенных на равных интервалах по окружности круга; с применением результатов к теории атомной структуры» (выдержка из статьи) . Philosophical Magazine . Серия 6. 7 (39): 237–265. doi :10.1080/14786440409463107.
126. Беднарек, С.; Шафран, Б.; Адамовский, Дж. (1999). «Многоэлектронные искусственные атомы». Физический обзор B . 59 (20): 13036–13042. Бибкод : 1999PhRvB..5913036B. doi : 10.1103/PhysRevB.59.13036.
127. Беданов, В.М.; Питерс (1994). «Упорядочение и фазовые переходы заряженных частиц в классической конечной двумерной системе». Physical Review B. 49 ( 4): 2667–2676. Bibcode :1994PhRvB..49.2667B. doi :10.1103/PhysRevB.49.2667. PMID  10011100.
128. LaFave, T. Jr. (2013). «Соответствия между классической электростатической проблемой Томсона и атомной электронной структурой». Журнал электростатики . 71 (6): 1029–1035. arXiv : 1403.2591 . doi : 10.1016/j.elstat.2013.10.001. S2CID  118480104.
129. LaFave, T. Jr. (2013). «Дискретная модель зарядового диэлектрика электростатической энергии». Журнал электростатики . 69 (5): 414–418. arXiv : 1403.2591 . doi : 10.1016/j.elstat.2013.10.001. S2CID  118480104.
130. Linke, Heiner (3 октября 2023 г.). «Квантовые точки — семена нанонауки» (PDF) . Королевская шведская академия наук .
131. Монтанарелла, Федерико; Коваленко, Максим В. (26 апреля 2022 г.). «Три тысячелетия нанокристаллов». ACS Nano . 16 (4): 5085–5102. doi :10.1021/acsnano.1c11159. ISSN  1936-0851. PMC 9046976. PMID 35325541  . 
132. Robinson2023-10-11T17:50:00+01:00, Джулия. "История квантовой точки". Chemistry World . Получено 20 октября 2023 г.{{cite web}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
133. Екимов, А.И.; Онущенко, А.А. (1981). «Квантовый размерный эффект в трехмерных микрокристаллах полупроводников» [Квантовый размерный эффект в трехмерных полупроводниковых микрокристаллах] (PDF) . Письма в ЖЭТФ . 34 : 363–366.
134. Екимов, А.И.; Онущенко, А.А. (1982). «Квантовый размерный эффект в оптических спектрах полупроводниковых микрокристаллов». Советская физика полупроводников-СССР . 16 (7): 775–778.
135. Екимов, А.И.; Эфрос, А.Л.; Онущенко, А.А. (1985). «Квантовый размерный эффект в микрокристаллах полупроводников». Solid State Communications . 56 (11): 921–924. Bibcode :1985SSCom..56..921E. doi : 10.1016/S0038-1098(85)80025-9 .
136. "Хронология нанотехнологий". Национальная нанотехнологическая инициатива .
137. Колобкова, Е.В.; Никоноров, Н.В.; Асеев, ВА (2012). "Влияние нанокластеров серебра оптических технологий на формирование квантовых точек во фторфосфатных стеклах". Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики . 5 (12).
138. Россетти, Р.; Накахара, С.; Брус, Л. Э. (15 июля 1983 г.). «Эффекты квантового размера в окислительно-восстановительных потенциалах, спектрах резонансного комбинационного рассеяния и электронных спектрах кристаллитов CdS в водном растворе». Журнал химической физики . 79 (2): 1086–1088. Bibcode : 1983JChPh..79.1086R. doi : 10.1063/1.445834. ISSN  0021-9606.
139. Brus, LE (май 1984). «Взаимодействия электрон–электрон и электрон-дырка в малых полупроводниковых кристаллитах: зависимость размера низшего возбужденного электронного состояния». Журнал химической физики . 80 (9): 4403–4409. Bibcode : 1984JChPh..80.4403B. doi : 10.1063/1.447218. ISSN  0021-9606. S2CID  54779723.
140. "История квантовых точек". Nexdot . Получено 8 октября 2020 г.
141. Рид, MA; Бейт, RT; Брэдшоу, K.; Дункан, WM; Френсли, WR; Ли, JW; Ши, HD (январь 1986 г.). «Пространственное квантование в множественных квантовых точках GaAs–AlGaAs». Журнал вакуумной науки и технологии B: Микроэлектроника Обработка и явления . 4 (1): 358–360. Bibcode : 1986JVSTB...4..358R. doi : 10.1116/1.583331. ISSN  0734-211X.
142. "История жизни Луи Э. Брюса". www.kavliprize.org . Получено 4 октября 2023 г. .
143. Пальма, Жасмин; Ван, Остин Х. (6 октября 2023 г.). «Одна маленькая квантовая точка, один гигантский скачок для нанонауки: Мунги Бавенди '82 получает Нобелевскую премию по химии». The Harvard Crimson .
144. "Нобелевская премия по химии 2023 года". NobelPrize.org . Получено 6 октября 2023 г. .

Дальнейшее чтение

• Делерю, К.; Ланну, М. (2004). Наноструктуры: теория и моделирование. Спрингер. п. 47. ИСБН 978-3-540-20694-1.</ref> Методы создания квантово-ограниченных полупроводниковых структур (квантовых проволок, ям и точек, выращенных с помощью современных эпитаксиальных технологий), нанокристаллов с использованием газофазного, жидкофазного и твердофазного подходов.
• Норрис, DJ (1995). «Измерение и определение оптического спектра, зависящего от размера, в квантовых точках селенида кадмия (CdSe), докторская диссертация, Массачусетский технологический институт». hdl :1721.1/11129. Фотолюминесценция квантовой точки в зависимости от диаметра частицы.

Внешние ссылки

• Квантовые точки: технический статус и перспективы рынка
• Квантовые точки, излучающие белый свет, могут стать преемниками лампочки
• Оптические свойства одиночных квантовых точек
• Квантовая точка на arxiv.org
• Исследования и технические данные по квантовым точкам
• Моделирование и интерактивная визуализация волновой функции квантовых точек