Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Argonne-onderzoeker onderzoekt wat kwantumstippen doet knipperen

Argonne-onderzoeker onderzoekt wat kwantumstippen doet knipperen

*Quantum dots zijn kleine halfgeleiderdeeltjes die licht van specifieke kleuren kunnen uitzenden wanneer ze worden opgewonden door een elektrische stroom. Ze worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder tv's, computermonitors en zonnecellen.*

*Een van de uitdagingen met kwantumdots is dat ze soms kunnen knipperen of willekeurig kunnen worden in- en uitgeschakeld. Dit knipperen kan het gebruik ervan in sommige toepassingen, zoals bij medische beeldvorming, lastig maken.*

*Argonne National Laboratory-onderzoeker Jun Chen onderzoekt wat ervoor zorgt dat kwantumstippen knipperen. Hij gelooft dat het knipperen wordt veroorzaakt door defecten in de kwantumdots waardoor elektronen kunnen ontsnappen. Door de gebreken te begrijpen hoopt Chen kwantumstippen te kunnen ontwerpen die niet knipperen.*

*Chen's onderzoek wordt gefinancierd door het Office of Science van het Amerikaanse ministerie van Energie. Zijn werk zou kunnen leiden tot nieuwe en verbeterde toepassingen voor kwantumdots, zoals efficiëntere zonnecellen en medische beeldvorming met hogere resolutie.*

Kwantumdots

Quantum dots zijn kleine halfgeleiderdeeltjes die doorgaans slechts enkele nanometers groot zijn. Ze zijn gemaakt van dezelfde materialen als traditionele halfgeleiders, maar hebben een unieke elektronische structuur die ze een aantal bijzondere eigenschappen geeft.

* Quantum dots zenden licht uit van specifieke kleuren. De kleur van het licht dat een kwantumdot uitzendt, is afhankelijk van de grootte ervan. Kleinere kwantumdots zenden blauw licht uit, terwijl grotere kwantumdots rood licht uitstralen.

* Quantum dots kunnen worden afgestemd om verschillende kleuren uit te zenden. De kleur van het licht dat een kwantumdot uitzendt, kan worden veranderd door de grootte ervan te veranderen of door een elektrisch veld aan te leggen.

* Quantum dots zijn zeer efficiënt in het uitzenden van licht. Quantum dots kunnen meer dan 90% van het licht uitstralen dat door hen wordt geabsorbeerd.

Toepassingen van kwantumdots

Quantum dots hebben een breed scala aan mogelijke toepassingen, waaronder:

* Tv's en computermonitors. Quantum dots kunnen worden gebruikt om efficiëntere en helderdere beeldschermen te creëren.

* Zonnecellen. Quantum dots kunnen worden gebruikt om efficiëntere zonnecellen te maken.

* Medische beeldvorming. Quantum dots kunnen worden gebruikt als contrastmiddelen bij medische beeldvorming.

* Verlichting. Quantum dots kunnen worden gebruikt om efficiëntere en kleurrijkere verlichting te creëren.

Uitdagingen met kwantumstippen

Een van de uitdagingen met kwantumdots is dat ze soms kunnen knipperen of willekeurig kunnen worden in- en uitgeschakeld. Dit knipperen kan het gebruik ervan in sommige toepassingen, zoals medische beeldvorming, lastig maken.

Onderzoek naar kwantumstippen

Onderzoekers proberen te begrijpen waardoor kwantumstippen knipperen en hoe ze dit kunnen voorkomen. Dit onderzoek wordt gefinancierd door overheidsinstanties en particuliere bedrijven.

De toekomst van kwantumstippen

Quantum dots zijn een veelbelovende nieuwe technologie met een breed scala aan mogelijke toepassingen. Naarmate het onderzoek vordert, zullen kwantumdots waarschijnlijk nog efficiënter en betrouwbaarder worden. Dit zal nieuwe en verbeterde toepassingen voor kwantumstippen op verschillende gebieden mogelijk maken.