量子點(diǎn)的應用前景分析

　　量子點(diǎn)又稱(chēng)半導體納米微晶體，是直徑在1～10nm的一類(lèi)半導體納米粒子，特殊的結構使得它具有表面效應、量子尺寸效應、介電限域效應和宏觀(guān)量子隧道效應[1]，其所展現出的許多不同于宏觀(guān)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、醫學(xué)、太陽(yáng)能電池等諸多領(lǐng)域中有著(zhù)極大的應用前景。

　　1. 量子點(diǎn)在顯示領(lǐng)域的應用：

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

　　a)量子點(diǎn)LED的發(fā)光層單層量子點(diǎn)可以由膠體溶液制成;

　　b)量子點(diǎn)LED器件的發(fā)光顏色可通過(guò)控制量子點(diǎn)尺寸進(jìn)行調節;

　　c)量子點(diǎn)是無(wú)機物，比有機半導體具有更好的抗水、氧侵蝕的能力，因此量子點(diǎn)LED的封裝要求低于OLED;

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

　　基于量子點(diǎn)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(diǎn)LED的研究以及量產(chǎn)，量子點(diǎn)LED技術(shù)將成為下一代半導體照明與顯示領(lǐng)域所面臨的共性關(guān)鍵技術(shù)。

　　2. 量子點(diǎn)在醫學(xué)領(lǐng)域的應用：

　　量子點(diǎn)最有前途的應用領(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的細胞發(fā)生特異性的結合，通常熒光探針要滿(mǎn)足以下要求：

　　a)必須具有足夠的穩定性;

　　b)必須具有水溶性;

　　c)低毒或無(wú)毒，而且不損傷細胞;

　　d)必須具有足夠強的熒光以便能滿(mǎn)足于觀(guān)察和研究。

　　而利用量子點(diǎn)作為熒光探針恰恰具備了以上的所有特點(diǎn)[2]。量子點(diǎn)技術(shù)，因其所擁有的獨特的標記特點(diǎn)，必將成為今后生物分子檢測的尖端技術(shù)，從而推動(dòng)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(lái)巨大進(jìn)步。目前，結合流式細胞術(shù)，將量子點(diǎn)標記用于微流控芯片免疫分析也是一個(gè)方興未艾的研究方向。

　　3. 量子點(diǎn)在太陽(yáng)能電池中的應用：

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

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

　　綜上所述，隨著(zhù)量子點(diǎn)研究的不斷深入，量子點(diǎn)商品化進(jìn)程已經(jīng)逐漸開(kāi)始。未來(lái)，隨著(zhù)人們對量子點(diǎn)材料更加深入的研究，量子點(diǎn)在生物分析、醫學(xué)診斷、太陽(yáng)能電池等方面都將會(huì )有很大發(fā)展。另外，伴隨著(zhù)不斷成熟的量子點(diǎn)技術(shù)，將會(huì )有越來(lái)越多的量子點(diǎn)產(chǎn)品及技術(shù)被商品化，一個(gè)全新的、更成熟的量子點(diǎn)時(shí)代即將來(lái)臨。

　　參考文獻：

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

　　[2]趙承軍，唐軍民.量子點(diǎn)在生物醫學(xué)中的應用[J].解剖學(xué)報，2006.8：37(4)484-486

　　[3]基于量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介