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Quantum Dot(퀀텀닷, 양자점)

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글쓴이 김대웅 등록일 12-07-27 13:38
조회 3,584
    Quantum Dot이란?



     
    양자점(Quantum dot,퀀텀닷)도 최근 주목받고 있는 나노소재중 하나입니다. 양자점이란약2∼10㎚(나노미터)크기의 중심체와ZnS(황화아연)으로 이뤄진 껍질로 구성되며,껍질 밖 표면에 고분자 코팅을 하기 때문에 통상10∼15㎚크기의나노입자를가지게 됩니다.양자점의중심체로는CdSe(카드뮴셀레나이드),CdTe(카드뮴텔루라이드),CdS(황화카드뮴)이 주로 사용됩니다.

    양자점은다른 소재가 갖지 못하는 다양한 성질을 갖고 있습니다.먼저 좁은파장대에서강한
    형광을 발생합니다.양자점이발산하는 빛은전도대(Conduction band)에서 가전자대(valence band)로 불안정한(들뜬)상태의 전자가 내려오면서 발생합니다.이때 발생하는 형광은양자점의입자가 작을수록 짧은 파장의 빛이 발생하고,입자가 클수록 긴 파장의 빛을 발생하는 매우 특수한 성질이 있습니다.

    따라서양자점의크기를 조절하면 원하는 파장의
    가시광선영역의 빛을 모두 낼 수 있습니다.또 여러 크기의양자점이함께 있을 때 하나의 파장으로 빛을 발하게 만들면 여러 가지 색을 한번에 낼 수도 있습니다.양자점은이같은성질을 토대로 다양한 응용처가 연구되고 있습니다.

    먼저 차세대 광원으로주목받고있는
    LED(발광다이오드)의 단점을 보완할 수 있는 소재로 각광받고 있습니다. LED는 소자의 종류에 따라 백색,적색,녹색,청색 등단일색을구현 할 수 있지만 백색LED를 제외하고는 아직수율이낮고,가격이 비싸 대중화에 시간이 걸릴 것으로 보고 있습니다.하지만양자점의경우 소재 자체로 원하는 천연색을 모두 구현하기 때문에색재현율이좋고,휘도도LED에 뒤쳐지지 않아 주목받고 있습니다
     
    LED는 적색과 녹색,청색의 단색 빛만을 발하는 특성상BLU나 조명에 적합한 백색 빛을 구현하기 위해서는 청색LED에 형광체를 입히거나 세가지 색LED소자를 조합해야 하기에 색 손실이 불가피하고 빛의 파장을 제어하기 어렵다.반면퀀텀닷은소재 자체로 천연색을 모두 구현할 수 있고 빛의 파장을 쉽게 제어할 수 있어색재현율및 빛의 밝기가 뛰어나다.
     

     
    또한 양자점(quantum dot)이란 소립자,특히 전자를0차원의공간안에가둔상태를말합니다.  
    소립자를0차원의 공간,즉 점안에가둘수있는것은입자들이가질수있는 양자상태의수가 
    항상 정수 이고, 아주작은크기의나노입자내부에서 존재의유무이외에공간상의 위치에 
    대한 어떠한 정보도가질수없기 때문입니다. 
     
    그렇게 때문에 이양자점의전자의존재유뮤무,혹은전자의스핀방향등의정보를 이용해서
    양자컴퓨터등에 응용할수도있습니다. 
    양자점은소립자와는 비교도안될정도로거대한(?)나노입자지만마치 단일 소립자처럼 
    동작합니다.

    양자점은물리적으로 나노미터 크기의 반도체적 구조물입니다.
    양자전자가 존재하든 부재의 상태이든 그러한 상태자체가 정보를저장할때쓸수있는 
    것이양자점입니다.
    이러한 점을 이용해 주로나노스케일의 컴퓨터 관련 산업에서 정보를 저장 또는
    처리할때쓰인다고 합니다.
    최근에는 물에 녹는 성질을 이용해서 인체의DNA ,바이러스 등을 추적할때쓰입니다.
     

     
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