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Merck

量子ドット

発光色が粒子径に依存することを示した量子ドット発光の様子

量子ドットは、直径2~10ナノメートル(原子数10~50)の半導体ナノ結晶で、入射光のスペクトルを異なる周波数のエネルギー出力に変換することができます。この人工結晶は、量子力学的効果が現れるように十分小さく作製されています。量子ドットは独特のオプトエレクトロニクス特性を持ち、エネルギー準位とそれに伴う波長または色を調節することができます。粒子の物理的寸法を調節することで、特定の波長の光を発光または吸収するように粒子を作製することが可能です。量子ドットのサイズの増加に伴い、発光色のスペクトルは長波長側へシフトします。

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関連製品資料

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量子ドットの特性・用途

量子ドットは、高い発光強度、狭いサイズ分布、高い純度と量子収率を特徴としており、有機溶媒や水への分散液として提供されています。

  • 発光ダイオード(LED)
  • 固体照明(SSL)
  • ディスプレイ
  • 太陽電池(PV)
  • トランジスタ
  • 量子計算
  • バイオメディカルイメージング
  • Förster共鳴エネルギー移動(FRET)
  • バイオセンサ

無機量子ドット

量子ドットには、コア型、コアシェル型、合金型など、さまざまな種類があります。コアタイプの量子ドットは、カルコゲナイドなどの単一の化合物で構成されています。コアシェル型量子ドットは、異なる種類の半導体のコアとシェルから構成されており、高い量子効率と安定性を得るために広く使用されています。また、合金型量子ドットは、粒子径は一定でありながら、組成勾配のある内部構造によって光学特性を調整しています。

無機量子ドットは、 従来の分子色素と比較して、 連続的な吸収スペクトルを持ち、 高い光安定性を示します。UVからNIRまでの 波長範囲をカバーする当社の 量子ドットは、水 またはトルエン 溶媒の扱いやすい溶液形態で提供されており、バイオイメージング 応用向けに多様な表面 機能化オプションを備えています。これには、カルボキシ基、アミン基、およびスチリミド基(4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート、SMCC)などの一般的な 化学修飾が含まれます。

炭素系量子ドット

炭素系量子ドットには、 量子閉じ込め効果 およびエッジ効果に加えて、高い生体適合性、水溶性、 容易な化学修飾、触媒特性など、多くの優れた特性を有しています。炭素系量子ドット には、 グラフェン量子ドット(GQD) や カーボン量子ドット(CQD)などがあります。GQD は、横方向の  寸法が 100 ナノメートル未満 の複数の層状シートからなるグラフェン構造(sp2 ハイブリッド化炭素)です。CQD  は、 アモルファスカーボンに類似した無秩序な sp2 および sp3  混成炭素構造から構成され、物理的寸法は  10 ナノメートル未満です。​​

ペロブスカイト量子 ドット

ペロブスカイト量子ドット(PQD)は、高い発光 効率を有する半導体材料です。低閾値、波長調整可能、および超安定な刺激 発光(SE)を特徴とします。これらの半導体材料は、有機・無機ハイブリッドの金属 ハロゲン 化物ベース のペロブスカイト材料の一種で、共通の化学式 ABX₃ を有します。ここで、A はセシウム (Cs) または FA  (フォルマミジニウム)、X は塩素 (Cl)、臭素 (Br)、またはヨウ化物 (I) です。これらの材料は直接バンドギャップを有し、 多様な 光電子 デバイスに応用可能です。

量子ドットキット

ライフサイエンス用途向け量子ドットキットは、ユニークな光学特性と生体適合性を備えています。キットには、溶液にそのまま使用可能なナノ粒子が含まれており、抗体のスクリーニングや診断の開発が容易になります。コンジュゲーションの経験は必要ありません。



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