ponto quântico

Ponto quântico, comumente abreviado por QD, do inglês quantum dot, são partículas de semicondutores extremamente pequenas, cujas dimensões não ultrapassam alguns nanometros de diâmetro. Nessas condições, suas propriedades ópticas e elétricas diferem das propriedades apresentadas pelos semicondutores de tamanho macroscópico. Os pontos quânticos são um dos principais materiais em aplicações de nanotecnologia. Seu comportamento físico pode ser relacionado ao de um poço de potencial, que confina os elétrons nas três dimensões espaciais em uma região com tamanho da ordem do comprimento de onda de De Broglie dos elétrons, que é de alguns nanômetros em um semicondutor. Devido ao confinamento, os elétrons, em um ponto quântico, têm sua energia quantizada em valores discretos, tais 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. Considerando pontos quânticos de um mesmo composto, partículas maiores (raio entre 5 e 6 nm, por exemplo) apresentam menor energia da banda proibida, levando à emissão de luz em comprimentos de onda maiores, como laranja e vermelho. Pontos quânticos menores (raio entre 2 e 3 nm, por exemplo) apresentam maior energia da banda proibida, gerando emissão de luz em comprimentos de onda menores, resultando em cores como azul e verde. A composição do ponto quântico também é um fator chave na determinação do comprimento de onda da luz emitida pelo material. Devido à possibilidade de controle de suas propriedades propriedades, os pontos quânticos despertam grande interesse tecnológico. Possíveis aplicações incluem transistores, células solares, LEDs, diodos laser, geração de segundo harmônico, computação quântica, codificar histórico médico em pacientes e imageamento medicinal. Eles têm sido usados em filmes finos de Langmuir-Blodgett. Essas técnicas de processamento resultam em métodos mais baratos e demorados para a fabricação de semicondutores.