Silicon Quantum Dots

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矽基量子點Silicon Quantum Dots - SiQD

發布時間: 2023-02-13 14:24

AQMaterials

矽（Silicon）在自然界中儲量豐富，是半導體工業的支柱。它被認為是無毒和生物學上無害的。在一定尺寸下，由於載流子的量子限制，矽奈米材料表現出有趣的光電特性，這些奈米材料被稱為矽量子點 (SiQD)。
SiQDs無毒的自然特性，使其適合應用在取代許多市場上現有的量子點(例如：鎘、鉛，銦基材料)等待有毒性或稀土元素的產品。
AQM 使用專有的製備和功能化方法，生產具有不同表面改質的高純度 SiQD（從 2 nm 到 9 nm）。隨著尺寸和表面功能的變化，可以使這些量子點以高量子產率在可見光和近紅外光譜範圍內發光（在光激發下）。通過使用不同的表面官能團，這些量子點可以分散在各種有機溶劑中用於薄膜設備製造（例如，顯示器和傳感器）以及用於生物成像和藥物顯影傳輸的水中。
量子點代表著半導體革命的下一波浪潮。它們的巨大用途部分是因為它們可定制的尺寸依賴性光學和化學響應。因為可以操縱材料科學，所以可以製造各種設備。量子點作為具有高飽和色彩的下一代顯示器的發光材料具有巨大的潛力，因為它們具有清晰的光譜分辨率、高量子效率和波長穩定性。由於 QD 還可將光轉換為電流，因此它們可用作下一代設備和系統，包括太陽能電池、光電探測器和傳感器。
一旦準備好 SiQD 並將其摻入不同的聚合物中，我們的量子點在高溫和濕氣暴露等具有挑戰性的環境下都具有高度穩定性（亮度和量子產率）。 SiQD 有望徹底改變從能量轉換和存儲到醫療診斷和治療的市場。透過“溶液”製備技術，可以製備材料的液體、固體、粉末和薄膜。這允許將 SiQD 吸收/發射光譜的新穎可調性傳遞到各種日常產品中。
矽基量子點Silicon Quantum Dots - SiQD 特點
奈米晶矽具有巨大的潛在價值，因為它基於與電子工業基礎相同的材料。目前市場上的大多數量子點都含有有毒金屬（例如鎘、鉛或銦），嚴重限制了它們的市場範圍。 SiQD 是不含金屬的 QD，具有含有毒金屬的對應物的所有有利特性，並具有元素豐度、生物相容性和光學特性的附加優勢，這些特性在整個可見光和近紅外光譜區域以及在時間制度。
它們不含任何重金屬（例如 Cd、In、Pb）。矽儲量豐富，其化學/電子行為已廣為人知。無毒且與人體組織具有生物相容性。明亮的光致發光（高達 85% 的量子產率）並且可調諧從可見光到近紅外。由於 >400 meV 的大 Stokes 位移，自吸收低。在超過 100 ᵒC 的高溫和高濕度下，各種複合材料中的穩定光致發光。膠體 SiQD 的尺寸可調性使其成為熒光染料或摻雜磷光體的有吸引力的替代品，因為可以從相同的材料中獲得多種顏色。與染料相比，SiQD 極其穩定。
簡而言之：SiQD 正在改變我們使用光和顏色的方式。
Silicon Quantum Dots - SiQD 系列規格

	兼容介質（κ：介電常數）代表事例	光學特性光致發光 (PL) PL 量子產率 (PLQY)	Datasheet
Alkyl-Functionalized SiQDs(烷基功能化)	疏水性、低 κ 溶劑（例如甲苯、己烷）	PL from ca. 600 nm up to 1000 nm PLQY: Type I: 10-40% Type II: 30-60% Type III: Up to 80% Long PL lifetime (>50 μs)
Ester-Terminated SiQDs(酯封端)	大多數具有介質 κ 的有機溶劑（例如，甲苯、乙醇、MIBK）	PL from ca. 600 nm up to 1000 nm PLQY: typically, 30-65% Long PL lifetime (>50 μs)
Acid-Terminated SiQDs(酸封端)	主要存在於醇類和高κ有機溶劑中（例如，乙醇、甲醇）	PL from ca. 650 nm up to 800 nm PLQY: up to 30% Long PL lifetime (>50 μs)
Mixed Surface SiQDs(混和表面功能化)	不同程度的大多數溶劑（例如，水、甲苯、乙醇）	PL from ca. 650 nm up to 800 nm PLQY: 10-25% Long PL lifetime (>50 μs)
N-Functionalized SiQDs(藍光增益)	可以調整為可分散在水中（甘露糖終止Mannose Termination）和疏水性溶劑（胺基amine groups）	PL ca. 410 - 500 nm Short PL lifetime (on the order of ns)
NIR SiQDs(近紅外)	主要存在於醇類和有機溶劑中（例如，乙醇、甲醇、甲苯）	PL from ca. 800 nm up to 950 nm PLQY: 10-40% Long PL lifetime (>50 μs)

1. 請注意，此表僅代表我們有限數量的產品。聯繫我們獲取更多信息和/或關於特定要求的科學諮詢。
2. 此處提供的光學數據可能因樣品而異，具體取決於表面功能化、合成方法、QD 大小等。
3. I 型到 III 型來自不同的表面功能化技術。雖然 Type I 的量子效率PLQY 較低，但在產品的穩定性和可擴展性方面優於其他類型。