Квантовые точки



 Квантовая точка — фрагмент проводника либо полупроводника, по сути, носители заряда (электроны либо дырки) которого ограничены в пространстве по всем трём измерениям. Размер квантовой точки должен быть так мал, чтоб квантовые эффекты были существенными. Ты понял все, но как всегда не так. Это достигается, делать нечего, если кинетическая энергия электрона приметно больше всех остальных энергетических масштабов: сначала больше температуры, выраженной в энергетических единицах. Квантовые точки были в первый раз синтезированы сначала 1980-х годов Алексеем Екимовым в стеклянной матрице и Луи Е. Брусом в коллоидных смесях. термин «квантовая точка» был предложен Марком Ридом.

Энергетический диапазон квантовой точки дискретен, а расстояние меж стационарными уровнями энергии носителя заряда зависит от размера самой квантовой точки как — h/(2md^2 ), где:

h — приведённая неизменная Планка;

d — соответствующий размер точки;

m — действенная масса электрона на точке

Если же говорить обычным языком то квантовая точка — это полупроводник, как видишь, электронные характеристики которого зависят от его размера и формы.

Например (то есть в качестве примера для пояснения), при переходе электрона на энергетический уровень ниже, испускается фотон; потому что можно регулировать размер квантовой точки, помимо того, то можно и изменять энергию испускаемого фотона, а значит, изменять цвет испускаемого квантовой точкой света.

Типы квантовых точек

Различают два типа:

эпитаксиальные квантовые точки;

коллоидные квантовые точки.

 

На самом деле они названы так по способам их получения. Умные мысли приходят лишь тогда, когда глупости уже сделаны. Тщательно говорить о их не буду в силу огромного количества хим определений. Ты что, не рад мне, милый? А придётся! Добавлю лишь, что с помощью коллоидного синтеза можно получать нанокристаллы, покрытые слоем адсорбированных поверхностно-активных молекул. Точнее сказать, к радости своей, они растворимы в органических растворителях, опосля модификации — также в полярных растворителях.

Система квантовых точек

Обычно квантовой точкой является кристалл полупроводника, по сути, в каком реализуются квантовые эффекты.
Верный человек таит дело. Видал ли ты человека, мудрого в глазах его? На глупого больше надежды, нежели на него. Соломон.
Электрон в таком кристалле ощущает себя как в 3-х мерной возможной яме и имеет много стационарных уровней энергии.

Женщинам карьера даётся труднее, ведь у них нет жены, которая толкала бы их вперёд. (Янина Ипохорская)

Соответственно при переходе с одного уровня на другой квантовой точкой может источать фотон. При всем при всем этом переходами просто управлять меняя размеры кристалла. Сомневайтесь в ком угодно, только не в себе. Может быть также перекинуть электрон на высочайший энергетический уровень и получать излучение от перехода меж наиболее низколежащими уровнями и как следствия получаем люминесценцию. Фактически, по совести говоря, конкретно наблюдение (Исследование определенных характеристик того или иного процесса имеющее целью выявление его инвариантных признаков) данного явления и послужило первым наблюдением квантовых точек.

Сейчас о мониторах

История всеполноценных мониторов началась в феврале 2011 года, вообще-то, когда Samsung Electronics представили разработки полноцветного монитора на базе квантовых точек QLED. Это был 4-х дюймовый экран управляемый активной матрицей, т.е. любой цветной пиксель с квантовой точкой может врубаться и выключаться тонкоплёночным транзистором.

 

Для сотворения макета на кремневую плату наносят слой раствора квантовых точек и напыляется растворитель. Опосля что в слой квантовых точек запрессовывается резиновый штамп с гребенчатой поверхностью, отделяется и штампуется на стекло либо гибкий пластик. Так осуществляется нанесение полосок квантовых точек на подложку. В цветных мониторах любой пиксель содержит красноватый, зелёный либо голубий субпиксель. Соответственно эти цвета употребляются с разной интенсивностью для получения как можно большего количества цветов.



Последующим шагом в развитии стала публикация статьи ученными из Индийского Института Науки в Бангалоре. Где было описаны квантовые точки которые люминесцируют не только лишь оранжевым цветом, к радости своей, да и в спектре от зеленого до красноватого.

Чем ЖК ужаснее?

Основное отличие QLED-дисплея от ЖК заключается в том, к радости своей, что 2-ые способны охватить лишь 20-30% цветового спектра. Тот, кто хочет — ищет пути. А тот, кто не хочет — ищет отговорки. Так же в телеках QLED отпадает необходимость в использовании слоя с светофильтрами, на мой взгляд, потому что кристаллы при подаче на их напряжения источают свет постоянно с верно определенной длиной волны и как итог с схожим цветовым значением.

Жидкокристаллические мониторы состоят из 5 слоев: источником является белоснежный свет, что и говорить, излучаемый светодиодами, на мой взгляд, который проходит через несколько поляризационных фильтров. Ты что, не рад мне, милый? А придётся! Фильтры, расположенные впереди и сзаду, в совокупы с водянистыми кристаллами управляют проходящим световым потоком, к радости своей, понижая либо повышая его яркость. Умение прощать — свойство сильных. Слабые никогда не прощают. Это получается благодаря транзисторам пикселей, действующие на количество света, вообрази, представьте, проходимое через светофильтры (красноватый, зеленоватый, голубий).

Сформированный цвет этих 3-х субпикселей, на которые наложены фильтры, дает определенное цветовое значение пикселя. Смешение цветов происходит достаточно «гладко», но получить хорошо незапятнанный красноватый, зеленоватый либо голубий просто нереально.
Мудрость без сострадания суха и вредоносна, сострадание без мудрости слепо и немощно. (Буддийские советы)
Камнем преткновения выступают фильтры, которые пропускают не одну волну определенной длины, а вернее, как например (то есть в качестве примера для пояснения), а целый ряд разных по длине волн. Например, через красноватый светофильтр проходит также оранжевый свет.

 Стоит отметь что область внедрения квантовых точек не ограничивается лишь LED — мониторами, на мой взгляд, кроме всего остального они могут применяться, делать нечего, в полевых транзисторах, фотоэлементах, лазерных диодиках, так же проходят исследование возможности применение их в медицине и квантовых вычислениях.

Светодиод испускает свет при подаче на него напряжения. Умные мысли приходят лишь тогда, когда глупости уже сделаны. Благодаря этому электроны (e) перебегают из материала N-типа в материал P-типа. Материал N-типа содержит атомы с лишним количеством электронов. Ты что, не рад мне, милый? А придётся! В материале P-типа находятся атомы, которым не хватает электронов. Ты что, не рад мне, милый? А придётся! При попадании в крайний лишних электронов они отдают энергию в виде света. В обыкновенном полупроводниковом кристалле это, к огорчению, белоснежный свет, что и говорить, образуемый обилием волн различной длины. Удача улыбается смелым. Причина этого состоит в том, к радости своей, что электроны могут находиться на разных энергетических уровнях. В итоге приобретенные фотоны (P) имеют различную энергию, что выражается в различной длине волн излучения.

 Стабилизация света квантовыми точками

В телеках QLED в качестве источника света выступают квантовые точки — это кристаллы размером только несколько нанометров. Ты что, не рад мне, милый? А придётся! При всем этом необходимость в слое со светофильтрами отпадает, что и говорить, так как при подаче на их напряжения кристаллы источают свет постоянно с верно определенной длиной волны, а вернее, как например (то есть в качестве примера для пояснения), а значит, и цветовым значением. Страсти пагубны, потому что они ослепляют человека. Данный эффект достигается маленькими размерами квантовой точки, помимо того, в какой электрон, как и в атоме, способен передвигаться только в ограниченном пространстве. Как и в атоме, электрон квантовой точки может занимать лишь строго определенные энерго уровни. Не рассказывай о том, что задумал: не бывает успеха у замысла, что открыт другому. Благодаря тому что эти энерго уровни зависят в том числе и от материала, хорошо, возникает возможность целенаправленной опции оптических параметров квантовых точек. Например, для получения красноватого цвета употребляют кристаллы из сплава кадмия, представьте, цинка и селена (CdZnSe), размеры которых составляют около 10–12 нм. Сплав кадмия и селена подступает для желтоватого, зеленоватого и голубого цветов, по-вашему, крайний можно также получить при использовании нанокристаллов из соединения цинка и серы размером 2–3 нм.

 Общее создание голубых кристаллов весьма сложное и не дешевое, позволь, потому представленный в 2013 году компанией Sony телек не является «породистым» QLED-телевизором на базе квантовых точек. В задней части производимых их мониторов размещается слой голубых светодиодов, по-вашему, свет которых проходит через слой бардовых и зеленоватых нанокристаллов. Ты что, не рад мне, милый? А придётся! В итоге они, на самом деле, и того лучше, подменяют всераспространенные в истинное время светофильтры. Рассуждать с дураком — это зажигать свечи для слепых. Благодаря этому цветовой охват в сопоставлении с обыкновенными ЖК-телевизорами возрастает на 50%, но не дотягивает до уровня «незапятнанного» QLED-экрана. Тот, кто хочет — ищет пути. А тот, кто не хочет — ищет отговорки. Крайние кроме наиболее широкого цветового охвата владеют еще одним преимуществом: они разрешают сберегать энергию, потому что необходимость в слое со светофильтрами отпадает. Бесплодна жизнь, лишенная иллюзий
Каждый в меру своего понимания общего хода вещей работает на себя, а в меру непонимания на того, кто понимает больше.
Благодаря этому передняя часть экрана в QLED-телевизорах к тому же получает больше света, вообрази, представьте, чем в обыденных телеках, которые пропускают только около 5% светового потока.

Ученые выстроили теорию формирования обширно всераспространенного класса квантовых точек, которые получают из содержащих кадмий и селен соединений. Сложности начинаются там, где пытаются упростить. В течение 30 лет разработки в этом направлении почти во всем полагались только на метод проб и ошибок.
Проживай каждый день так, чтобы завтра мог сам себе позавидовать.
Статья размещена в журнальчике Nature Communications.

 

Квантовые точки — это наноразмерные кристаллические полупроводники с приметными оптическими и электрическими качествами, на мой взгляд, благодаря которым они уже отыскали применение в почти всех областях исследовательских работ и технологий. Сложности начинаются там, где пытаются упростить. Они владеют промежными качествами меж большими полупроводниками и отдельными молекулами. Ты понял все, но как всегда не так. Но в процессе синтеза этих микрочастиц остаются неясные моменты, потому что стопроцентно понять, как ведут взаимодействие реагенты, некие из которых высокотоксичны, а вернее, как например (то есть в качестве примера для пояснения), ученые не смогли.

Тодд Краусс и Ли Френетт из Рочестерского института собираются поменять эту ситуацию. А именно, и того лучше, они узнали, что в процессе реакции синтеза возникают ядовитые соединения, представьте, которые употребляли для получения первых квантовых точек 30 лет вспять. «На самом деле дела мы направились «назад в будущее» благодаря нашему открытию, — объясняет Краусс. — Оказалось, что используемые сейчас наиболее неопасные реактивы преобразуются конкретно в те же вещества, но кроме того, внедрение которых пробовали избежать десятилетиями. Ты понял все, но как всегда не так. Они же, в свою очередь, реагируют с образованием квантовых точек».

 По словам создателей, по-вашему, открытие обеспечит три принципиальных вещи. Во-1-х, оно уменьшит количество догадок при производстве квантовых точек на базе кадмия либо селена, что приводило к несоответствиям и невоспроизводимости, и того лучше, мешавшим поиску промышленного внедрения. Умные мысли приходят лишь тогда, когда глупости уже сделаны. Во-2-х, предупредит исследователей и компании, можно сказать, работающие с синтезом квантовых точек в огромных размерах, что они как и раньше имеют дело с таковыми небезопасными субстанциями, на мой взгляд, как селеноводород и алкил-кадмиевые комплексы, хотя и неявно.
Мудрость без сострадания суха и вредоносна, сострадание без мудрости слепо и немощно. (Буддийские советы)
В-3-х, прояснит хим характеристики фосфинов, по-вашему, используемых в почти всех действиях синтеза квантовых точек при высочайшей температуре.

Спасибо за энтузиазм. Оценивайте, комментируйте, делитесь, подписывайтесь.

К слову, и того лучше, поглядите советы о том как избрать монитор (устройство вывода).

Квантовые точки

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *