Pagrindinis skirtumas tarp anglies taškų ir kvantinių taškų yra tas, kad anglies taškai yra mažos anglies nanodalelės, o kvantiniai taškai yra mažos puslaidininkių dalelės.
Ir anglies taškai, ir kvantiniai taškai patenka į kvantinės mechanikos sritį. Tai mažos nanodalelės.
Kas yra anglies taškai?
Anglies taškai yra mažos anglies nanodalelės, turinčios tam tikrą paviršiaus pasyvavimo formą. Jų dydis yra mažesnis nei 10 nm. Šie taškai pirmą kartą buvo atrasti 2004 m. atsitiktinai išvalius vienasienius anglies nanovamzdelius.
Anglies taškų savybės priklauso tik nuo jų struktūros ir sudėties. Dažniausiai daug karboksilo fragmentų anglies taškų paviršiuje užtikrina puikų tirpumą vandenyje ir biologinį suderinamumą. Šios dalys paprastai leidžia anglies taškams tarnauti kaip protonus laidžios nanodalelės. Be to, šios dalelės yra tinkamos cheminiam modifikavimui ir paviršiaus pasyvavimui kartu su įvairiomis organinėmis, polimerinėmis, neorganinėmis ar biologinėmis medžiagomis.
Yra du anglies taškų sintezės būdai. Šie du yra metodas „iš viršaus į apačią“ir „iš apačios į viršų“. Šiais procesais galime pasiekti anglies taškelių susidarymą cheminiais, elektrocheminiais ir fiziniais metodais.
01 pav. Anglies taškai, paruošti iš skirtingų š altinių
„Iš viršaus į apačią“metodas apima didelių anglies struktūrų (pvz., grafito, anglies nanovamzdelių ir nanodeimantų) suskaidymą į anglies taškus, naudojant lazerio abliaciją, lankinį išlydį ir elektrocheminį metodą.
„Iš apačios į viršų“anglies taškelių gamybos metodas apima mažus pirmtakus, tokius kaip angliavandeniai, citratas ir polimero silicio dioksido nanokompozitai. Šie š altiniai apdorojami hidroterminiu / solvoterminiu būdu, palaikomi sintetiniai ir mikrobangų sintetiniai keliai.
Kas yra kvantiniai taškai?
Kvantiniai taškai yra mažos puslaidininkių dalelės nanometrų skalėje, turinčios optines ir elektronines savybes, kurios skiriasi nuo didelių dalelių pagal kvantinę mechaniką. Jei stebime kvantinius taškus per apšvietimą UV šviesoje, kvantiniame taške esantis elektronas yra linkęs susijaudinti į būseną, turinčią didesnę energiją. Šis procesas atitinka elektrono perėjimą iš valentinės juostos į laidumo juostą, kai kalbama apie puslaidininkinį kvantinį tašką. Tada sužadintas elektronas gali nukristi atgal į valentinę juostą, išskirdamas savo energiją per šviesą. Ši šviesos emisija vadinama fotoliuminescencija ir galime ją iliustruoti taip:
02 pav. Kvantinių taškų, suteikiančių skirtingas spalvas nuo skirtingų dydžių kvantinių taškų, fotoliuminescencija
Paprastai kvantinių taškų savybės yra tarpinės, palyginti su masinių puslaidininkių ir atskirų atomų ar molekulių savybėmis. Be to, kvantinių taškų optoelektroninės savybės keičiasi priklausomai nuo dydžio ir formos. Paprastai dideli kvantiniai taškai skleidžia ilgus bangos ilgius, o šių kvantinių taškų skleidžiamos spalvos svyruoja nuo oranžinės iki raudonos. Priešingai, maži kvantiniai taškai linkę skleisti trumpesnius bangos ilgius, todėl atsiranda tokios spalvos kaip mėlyna ir žalia. Tačiau galime pastebėti, kad spalva gali skirtis priklausomai nuo tikslios kvantinio taško sudėties.
Pagrindinės kvantinių taškų taikymo sritys apima vieno elektrono tranzistorių gamybą, saulės elementų gamybą, šviesos diodų gamybą, vieno fotono š altinius, kvantinį skaičiavimą, ląstelių biologijos tyrimus, mikroskopiją ir medicininį vaizdavimą.
Kuo skiriasi anglies taškai nuo kvantinių taškų?
Pagrindinis skirtumas tarp anglies taškų ir kvantinių taškų yra tas, kad anglies taškai yra mažos anglies nanodalelės, o kvantiniai taškai yra mažos puslaidininkių dalelės. Anglies taškai naudojami biologiniam vaizdavimui, jutimui, vaistų tiekimui, katalizei, optronikai ir kt., o kvantiniai taškai naudojami vieno elektrono tranzistorių gamyboje, saulės elementų gamyboje, šviesos diodų gamyboje, vieno fotono š altiniuose, kvantinėje kompiuterijoje, ląstelių biologijos tyrime, mikroskopija ir medicininis vaizdas.
Toliau pateiktoje infografijoje lentelės pavidalu pateikiami anglies taškų ir kvantinių taškų skirtumai.
Santrauka – anglies taškai vs kvantiniai taškai
Anglies taškai ir kvantiniai taškai patenka į kvantinės mechanikos sritį. Tai mažos nanodalelės. Pagrindinis skirtumas tarp anglies taškų ir kvantinių taškų yra tas, kad anglies taškai yra mažos anglies nanodalelės, o kvantiniai taškai yra mažos puslaidininkinės dalelės.
