Puntos cuánticos
Los puntos cuánticos son nanocristales semiconductores, que suelen tener un diámetro de entre 2 y 10 nm, cuyo reducido tamaño confina a los electrones en escalas de longitud tan pequeñas que predominan los efectos de la mecánica cuántica. El tamaño de la partícula del punto cuántico determina los niveles de energía confinados cuánticamente y las propiedades optoelectrónicas resultantes. Al controlar con precisión el tamaño de la partícula, los científicos pueden diseñar puntos cuánticos que absorban y emitan longitudes de onda específicas: los puntos más grandes se desplazan hacia el rojo, mientras que los más pequeños, hacia el azul. Además, debido a sus niveles de energía discretos y confinados cuánticamente, los puntos cuánticos presentan espectros de absorción y emisión muy estrechos. Esta capacidad de sintonización del color en función del tamaño y la emisión estrecha hacen que los puntos cuánticos sean muy valiosos para aplicaciones que van desde la imagenología biológica hasta las pantallas de última generación. Nuestros puntos cuánticos se caracterizan por emisiones brillantes, distribuciones de tamaño estrechas, alta pureza y altos rendimientos cuánticos. Ofrecemos formulaciones tanto orgánicas como acuosas.
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Quantum dots are tiny particles or nanocrystals of a semiconducting material with diameters in the range of 2-10 nanometers.
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Properties, synthesis & applications of Graphene Quantum Dots explained. GQDs have advantages of nontoxicity, good solubility, stable photoluminescence & better surface grafting.
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We presents an article concering Quantum Dots: An Emerging Class of Soluble Optical Nanomaterials.
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Perovskite quantum dots research progresses overcoming challenges, enabling rapid development of light-emitting devices.
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Colloidal quantum dots (CQDs) are semiconducting crystals of only a few nanometers (ca. 2–12 nm) coated with ligand/surfactant molecules to help prevent agglomeration.
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In this article, the properties of some of the new non-cadmium based QDs along with different applications of QDs are summarized.
Propiedades y aplicaciones de los puntos cuánticos
Los puntos cuánticos revisten especial importancia para las aplicaciones ópticas debido a sus colores brillantes y puros, así como a su capacidad para emitir un espectro de colores. Además, ofrecen una alta eficiencia cuántica, una larga vida útil y un elevado coeficiente de extinción. Gracias a estas propiedades, se utilizan en LED, iluminación de estado sólido, pantallas y energía fotovoltaica.
Al ser estructuras de dimensión cero, los puntos cuánticos presentan una densidad de estados más definida en comparación con los materiales de dimensiones superiores. Su pequeño tamaño permite que los electrones recorran distancias más cortas que en partículas más grandes, lo que facilita un funcionamiento más rápido de dispositivos electrónicos como transistores, células solares, conmutadores ópticos ultrarrápidos, puertas lógicas y computación cuántica.
El pequeño tamaño de los puntos cuánticos también les permite desplazarse por todo el cuerpo, lo que los hace adecuados para diversas aplicaciones biomédicas, como la bioimagen, los bioensayos y los biosensores. Los puntos cuánticos ofrecen ventajas frente a los colorantes orgánicos en los biosensores basados en la fluorescencia: pueden emitir en todo el espectro, son más brillantes, emiten anchos espectrales más estrechos y presentan una degradación mínima con el paso del tiempo, lo que los hace superiores a los colorantes orgánicos tradicionales en aplicaciones biomédicas.
Puntos cuánticos inorgánicos
Los puntos cuánticos inorgánicos son puntos cuánticos compuestos por materiales semiconductores inorgánicos, que suelen consistir en elementos de los grupos II-VI (como CdSe, CdS, ZnS), III-V (como InP, InAs, GaAs) o IV-VI (como PbS, PbSe) de la tabla periódica. Los puntos cuánticos inorgánicos se clasifican en puntos cuánticos de tipo núcleo, de tipo núcleo-cubierta y aleados.
Ofrecemos puntos cuánticos inorgánicos con rangos espectrales que van desde el UV hasta el NIR, disponibles en soluciones fáciles de manipular en agua o tolueno, y con una amplia gama de funcionalizaciones superficiales.
Puntos cuánticos de tipo núcleo
Los puntos cuánticos de tipo núcleo son nanocristales fabricados a partir de un único material, por ejemplo, CdTe o PbS. Las propiedades de fotoluminiscencia y electroluminiscencia de los nanocristales de tipo núcleo se ajustan con precisión simplemente variando el tamaño de las partículas.
Puntos cuánticos de tipo núcleo-cubierta
Los puntos cuánticos de tipo núcleo-cubierta consisten en un material semiconductor en el núcleo y una cubierta semiconductora distinta, como el ZnS, que mejora la eficiencia cuántica y la estabilidad.
Al rodear el núcleo (CdSe) con un material de banda prohibida más alta (las capas), estos puntos cuánticos alcanzan un rendimiento cuántico superior al 50 %. El recubrimiento de la capa también pasiva los sitios de recombinación no radiativa, lo que los hace más resistentes a las condiciones de proceso para diversas aplicaciones.
Puntos cuánticos aleados
Los puntos cuánticos semiconductores aleados, formados al combinar dos semiconductores con bandas prohibidas diferentes, permiten ajustar las propiedades ópticas y electrónicas a través de la composición y la estructura interna, en lugar de solo por el tamaño. Estas aleaciones presentan propiedades distintas tanto de sus homólogos a granel como de los semiconductores de origen, lo que proporciona una capacidad de ajuste dependiente de la composición más allá de los efectos de confinamiento cuántico.
Puntos cuánticos sin cadmio
El desarrollo de puntos cuánticos sin cadmio ha estado impulsado por preocupaciones relacionadas con la toxicidad, y los puntos cuánticos de tipo núcleo/cubierta de InP/ZnS y CuInS₂/ZnS se han convertido en las principales alternativas. Estos materiales sin cadmio permiten aplicaciones más seguras en imagenología biológica, pantallas y optoelectrónica.
Puntos cuánticos basados en carbono
Los puntos cuánticos basados en carbono presentan numerosas propiedades ventajosas, además de los efectos de confinamiento cuántico y de borde, tales como una alta biocompatibilidad, solubilidad en agua, facilidad de modificación química y propiedades catalíticas. Entre los tipos de puntos cuánticos basados en carbono se incluyen los puntos cuánticos de grafeno (GQD) y los puntos cuánticos de carbono (CQD). Los GQD son estructuras de grafeno (carbono con hibridación sp2) compuestas por varias capas con dimensiones laterales inferiores a 100 nanómetros. Los CQD están formados por una estructura desordenada de carbono con hibridación sp2 y sp3, similar al carbono amorfo, y tienen dimensiones físicas inferiores a 10 nanómetros.
Puntos cuánticos de perovskita
Los puntos cuánticos de perovskita (PQD) son materiales semiconductores con una alta eficiencia luminiscente. Presentan un umbral bajo, una longitud de onda sintonizable y una emisión estimulada (SE) ultrastable. Estos semiconductores constituyen una clase de materiales híbridos de perovskita, de naturaleza orgánica-inorgánica y basados en haluros metálicos, con la fórmula general ABX₃, donde A es cesio (Cs) o FA (formamidinio), y X es cloro (Cl), bromo (Br) o yodo (I). Presentan una banda prohibida directa, lo que resulta útil para una gran variedad de dispositivos optoelectrónicos.
Puntos cuánticos infrarrojos
Los puntos cuánticos infrarrojos, compuestos por semiconductores de banda prohibida estrecha como el PbS, el Ag₂S y el Ag₂Se, ofrecen propiedades ópticas ajustables en función del tamaño en el rango del infrarrojo cercano al infrarrojo de onda corta (NIR a SWIR). Estos materiales permiten aplicaciones críticas, entre las que se incluyen fotodetectores para la detección, sensibilizadores para células solares y emisores de infrarrojos para telecomunicaciones e imagenología biológica.
Kits de puntos cuánticos
Aproveche las propiedades ópticas y biocompatibles únicas de nuestros kits de puntos cuánticos. Los kits incluyen nanopartículas en mezclas listas para usar. Realice fácilmente cribados de anticuerpos o desarrolle nuevos diagnósticos in vitro. No se necesita experiencia previa en conjugación. Libere todo el potencial de estos potentes materiales en sus proyectos de investigación.
Seminario web relacionado
Los puntos cuánticos (QD) tienen propiedades luminiscentes ajustables. Este seminario web trata sobre los puntos cuánticos de perovskita para pantallas y los puntos cuánticos de PbS para aplicaciones en el infrarrojo cercano.