Ponto quântico

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Ponto quântico, comumente abreviado por QD, do inglês quantum dot, é uma porção de matéria (usualmente de semicondutores), cujos buracos e elétrons estão confinados em todas as três dimensões espaciais. Devido à sua pequena dimensão, essas estruturas têm propriedades eletrônicas entre as de semicondutores macroscópicos e aqueles de moléculas discretas. O ponto quântico é uma nanoestrutura pontual, de um material com um certo gap sobre a superfície de um outro material de gap maior. Dessa forma, o elétron fica confinado nas três direções. Dizemos então que esse sistema apresenta dimensão zero. Tais estruturas, que confinam os portadores de cargas nas três dimensões, comportam-se como átomos artificiais, onde o potencial do núcleo é substituído pelo potencial de confinamento - o que resulta numa forte quantização dos níveis de energia.

Um ponto quântico é um cristal semicondutor com um diâmetro que mede alguns nanômetros, também chamado de nanocristal, que, devido ao seu diminuto tamanho, comporta-se como um poço de potencial que confina os elétrons nas três dimensões espaciais em uma região com tamanho da ordem do comprimento de onda de Broglie dos elétrons, alguns nanômetros em um semicondutor.

Devido ao confinamento, os elétrons, em um ponto quântico, têm sua energia quantizada em valores discretos, como em um átomo. Por essa razão, pontos quânticos são por vezes chamados átomos artificiais. Os níveis de energia podem ser controlados mudando o tamanho e a forma do ponto quântico, e a profundidade de poço de potencial.

Em 2015, usando uma cepa modificada de S. maltophilia para controlar o tamanho das partículas, pesquisadores da Universidade Lehigh biossintetizaram pontos quânticos utilizando bactérias e sulfeto de cádmio visando fornecer um caminho de síntese de baixo custo, escalável e ambientalmente amigável de nanocristais de CdS com controle do tamanho de cristalito extrínseco na faixa de confinamento quântico. O resultado são nanocristais de CdS semicondutores com faixa de intervalo associada dependente do tamanho e propriedades fotoluminescentes.[1]

Bibliografia[editar | editar código-fonte]

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. Biomanufacturing of CdS quantum dots A bacterial method for the low-cost, environmentally-friendly synthesis of aqueous soluble quantum dot nanocrystals 1.Zhou Yang, Li Lu, Victoria F. Berard, Qian He, Christopher J. Kiely, Bryan W. Berger, Steven McIntosh. Biomanufacturing of CdS quantum dots. Green Chem., 2015; DOI: 10.1039/C5GC00194C
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