量子點的應(yīng)用前景分析

　　量子點又稱半導(dǎo)體納米微晶體，是直徑在1～10nm的一類半導(dǎo)體納米粒子，特殊的結(jié)構(gòu)使得它具有表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、介電限域效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)[1]，其所展現(xiàn)出的許多不同于宏觀塊體材料的物理化學(xué)性質(zhì)和特殊的光學(xué)性質(zhì)，使其在顯示、醫(yī)學(xué)、太陽能電池等諸多領(lǐng)域中有著極大的應(yīng)用前景。

　　1. 量子點在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用：

　　納米量子點作為一種最新型的半導(dǎo)體熒光材料，已經(jīng)逐漸成為取代傳統(tǒng)熒光的研究熱點。量子點LED具有以下優(yōu)點：

　　a)量子點LED的發(fā)光層單層量子點可以由膠體溶液制成;

　　b)量子點LED器件的發(fā)光顏色可通過控制量子點尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié);

　　c)量子點是無機(jī)物，比有機(jī)半導(dǎo)體具有更好的抗水、氧侵蝕的能力，因此量子點LED的封裝要求低于OLED;

　　d)量子點LED具有較高的顯色指數(shù)、色彩飽和度以及較低的能量損耗。

　　基于量子點LED以上所述的幾大優(yōu)勢，目前，全球各大面板制造商正在積極地促進(jìn)量子點LED的研究以及量產(chǎn)，量子點LED技術(shù)將成為下一代半導(dǎo)體照明與顯示領(lǐng)域所面臨的共性關(guān)鍵技術(shù)。

　　2. 量子點在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用：

　　量子點最有前途的應(yīng)用領(lǐng)域是在生物體系中作為熒光探針。理想的熒光探針必須能夠與相應(yīng)的細(xì)胞發(fā)生特異性的結(jié)合，通常熒光探針要滿足以下要求：

　　a)必須具有足夠的穩(wěn)定性;

　　b)必須具有水溶性;

　　c)低毒或無毒，而且不損傷細(xì)胞;

　　d)必須具有足夠強的熒光以便能滿足于觀察和研究。

　　而利用量子點作為熒光探針恰恰具備了以上的所有特點[2]。量子點技術(shù)，因其所擁有的獨特的標(biāo)記特點，必將成為今后生物分子檢測的尖端技術(shù)，從而推動生物顯像技術(shù)和生物制藥技術(shù)的迅速發(fā)展，給疾病的診斷和治療帶來巨大進(jìn)步。目前，結(jié)合流式細(xì)胞術(shù)，將量子點標(biāo)記用于微流控芯片免疫分析也是一個方興未艾的研究方向。

　　3. 量子點在太陽能電池中的應(yīng)用：

　　量子點太陽能電池是第三代太陽能電池，也是目前最尖端、最新的太陽能電池技術(shù)之一。它主要通過兩個效應(yīng)來大幅度增加光電轉(zhuǎn)換效率：第一個效應(yīng)是來自具有充足能量的單光子激發(fā)產(chǎn)生多激子;第二個效應(yīng)是在帶隙里形成中間帶，可以有多個帶隙起作用，來產(chǎn)生電子空穴對。此外，它還可通過其它效應(yīng)，減緩熱電子-空穴對的冷卻、提高電荷載流子之間的俄歇復(fù)合過程和庫侖耦合、并且通過對于載流子進(jìn)行三維限制，使躍遷過程不必滿足動量守恒，從而提高轉(zhuǎn)換效率[3]。

　　量子點太陽能電池有著良好的應(yīng)用前景，其中量子點敏化太陽能電池距離商業(yè)化應(yīng)用最為接近，但真正意義上的量子點太陽能電池，還有待深入研究。

　　綜上所述，隨著量子點研究的不斷深入，量子點商品化進(jìn)程已經(jīng)逐漸開始。未來，隨著人們對量子點材料更加深入的研究，量子點在生物分析、醫(yī)學(xué)診斷、太陽能電池等方面都將會有很大發(fā)展。另外，伴隨著不斷成熟的量子點技術(shù)，將會有越來越多的量子點產(chǎn)品及技術(shù)被商品化，一個全新的、更成熟的量子點時代即將來臨。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]田宇光，陳優(yōu)生.量子點的應(yīng)用概論[J].科技信息，2008(9)：441-442+444

　　[2]趙承軍，唐軍民.量子點在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J].解剖學(xué)報，2006.8：37(4)484-486

　　[3]基于量子點太陽能電池簡介