Квантовые точки. Оптические свойства квантовых точек

1.

Тема: Квантовые точки.
Оптические свойства квантовых
точек.
Подготовил: Рамгулов Р.А.

2.

Нужны ли миру квантовые
точки?
Квантовые точки могут быть полезны, например, в оптоэлектронике. Если
получить эти кристаллы в жидкости и затем поместить такую каплю
на поверхность, то можно создать дисплеи с более четкой цветопередачей.
Пригодятся квантовые точки и в медицине. Можно присоединить к квантовой
точке какой-то препарат и посветить на нее, чтобы активировать: лекарство
отделится и начнет действовать локально. И конечно, квантовые точки можно
применять в таких оптических приборах, как лазеры.

3.

Метод изготовления
квантовых точек
Среди всего многообразия различных квантовых точек можно выделить несколько основных
типов, которые наиболее часто используются в экспериментальных исследованиях и
приложениях. Прежде всего, это нанокристаллы в жидкостях, стёклах и в матрицах
широкозонных диэлектриков. Если они выращиваются в стеклянных матрицах, то, как правило,
имеют сферическую форму. Именно в такой системе, представлявшей собой квантовые точки из
CuCl, внедрённые в силикатные стёкла, при исследовании однофотонного поглощения был
впервые обнаружен эффект трёхмерного размерного квантования экситонов. Эта работа
положила начало бурному развитию физики квазинульмерных систем.

4.

Перспективы использования
квантовых точек в устройствах и
приборах
Неослабевающий интерес к квантовым точкам вызван не только тем, что
они обладают уникальными физическими свойствами. Кроме этого,
квантовые точки являются чрезвычайно перспективными объектами в
смысле практических приложений. На их основе уже создано достаточно
большое число различных электронных и оптоэлектронных устройств и
приборов, примером которых могут служить лазеры и фотоприёмники

5.

Для чего?
Практически все исследования Международной лаборатории квантовой оптоэлектроники так
или иначе связаны с квантовыми точками. Одно из приоритетных направлений — объединение
их с кремнием. «Что касается кремния, то его широко применяют в электронике благодаря
возможности формирования транзисторных структур на основе кремния и тонких слоев
изолятора. Однако этот материал не излучает свет. А квантовые точки, напротив, в этом очень
эффективны. Наша задача — найти способы интеграции квантовых точек с кремнием, чтобы
можно было в полной мере использовать преимущества оптической передачи информации и
в транзисторных микросхемах», — объясняет Алексей Жуков.

6.

Современное состояние
Интерес к квантовым точкам остается довольно высоким. В России их активно
изучают в ФТИ имени А. Ф. Иоффе и Международной лаборатории квантовой
оптоэлектроники в Питерской Вышке. «Не так давно наш коллектив объединил
усилия с Южным федеральным университетом и создал зеркальную
лабораторию», — делится Алексей Жуков. Сам он находится в командировке
в Китае, где обсуждает возможности применения квантовых точек в лазерах,
способных излучать свет с очень узкой спектральной шириной линии излучения.

7.

Проблемы
Квантовая диагностика за последнее время развивается
довольно быстро, представляя собой новую мощную
ветвь медицинской диагностики. Однако в ходе
исследований профессор токсикогеномики Фанцин Франк
Чен (Fanqing Frank Chen), установил, что квантовые
точки могут вызывать интоксикацию клеток.