Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kropki kwantowe jako narzędzia diagnostyczne

Gruba Natalia, Rejmak Wiktoria, Romanowska Anita, Lesner Adam

Wiadomości Chemiczne

|

2024

|

[Z] 78, 3-4

369--387

EN

The discovery of quantum dots (QDs) was a breakthrough event as it influenced almost every area of our lives. They are used in new technologies, the food industry, clothing production, and finally in medicine. Due to their unique properties, QDs are successfully used in the diagnosis of diseases of various origins - the so-called civilization diseases, infections and cancers. Quantum dots can also serve as tools to monitor the proteolytic activity of enzymes, effectively lowering the detection limit. Our team has been dealing with the proteolytic activity of enzymes for many years, especially in disease diagnosis, for which we also use quantum dots. In this article, we presented the main trends in the use of QDs as diagnostic tools.

2

Quantum dots for temperature sensing

Doskaliuk Natalia, Lukan Yuliana, Khalavka Yuriy

Scientiae Radices

|

2023

|

Vol. 2, Iss. 2

93--111

EN

Quantum dots are three-dimensional nanoparticles of semiconductors with typical sizes ranging from 2 to 10 nm. Due to the quantum confinement effect the energy gap increase with the size decreasing resulting in size-depended and fine-tunable optical characteristics. Besides this, the energy structure of a quantum dot with a certain size is highly sensitive to environmental conditions. These specific properties open a wide range of applications starting from optical and optoelectronic devices and ending with biosensing and life science. Temperature is one of those parameters influencing strongly on the optical properties of semiconductor nanocrystals, which make them promising materials for temperature sensing, more often using a fluorescent response. Compared to the conventional organic dyes already applied in this field, quantum dots exhibit a set of advantages, such as high quantum yield and photostability, long fluorescence lifetime, higher Stokes shift, and ability to surface functionalization with targeted organic molecules aimed to provide them biocompatibility. In this review, we briefly discuss the properties of II-VI and assumingly less toxic I-III-VI quantum dots, mechanisms of temperature-induced fluorescence response, and the feasibility of their practical application in the field of thermal sensing.

3

Versatile semiconductor quantum dots: synthesis, bioconjugation strategies and application

Poddar M., Khurana S., Bose S., Nayak R.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 121, nr 1

25--32

EN

Purpose: The present work aimed to synthesize organic and inorganic quantum dots (QDs) and discuss their bioconjugation strategies. Design/methodology/approach: We have prepared 3 different QDs, organic (Carbon [CQDs]) and inorganic (Cadmium Sulphide [CdS] and Zinc Mercury Selenide [ZnHgSe]) quantum dots (QDs) and bioconjugation through in-situ and ex-situ route. These QDs have been characterized through UV-Vis spectroscopy and photoluminescence (PL) emission spectra. Their surface functional groups have been identified through Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. The bioconjugated quantum dots were tested through PL emission shift, Agarose electrophoresis, and Bradford assay technique. Findings: Successful synthesized QDs, and their bioconjugation has been confirmed through the previously listed characterization techniques. There are distinct differences in their emission peak, FTIR spectroscopy, and Bradford assay, which confirms their successful bioconjugation. Research limitations/implications: These bioconjugated QDs are difficult to filter from their unconjugated counterpart. Bioconjugation steps are extremely crucial. Practical implications: These QDs could be utilized for highly effective biolabelling and bioimaging in-vivo as well as in-vitro applications. Originality/value: The synthesis has been majorly modified, and the bioconjugation has been prepared in a novel method. There is limited reported work with this much description of the differences in conjugated and unconjugated QDs.

4

Charakteryzacja morfologii powierzchni warstwy fotoanody oraz warstwy kropek kwantowych na podłożu porowatym w ogniwach fotowoltaicznych III generacji

Kwaśnicki Paweł, Grąz Katarzyna, Gronba-Chyła Anna

Inżynieria Materiałowa

|

2022

|

Vol. 43, nr 3

9--13

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mających na celu określenie stopnia upakowania struktur niskowymiarowych w postaci kropek kwantowych (QDs) dla podłoży mezoporowatych. Wykorzystanie kropek kwantowych w fotowoltaice pozwala na poprawę efektywności konwersji oraz poszerzenie spektrum absorpcyjnego. Wyzwaniem technologicznym jest zarówno proces depozycji QDs, jak i znalezienie odpowiedniej metody określenia kluczowych parametrów, w tym stopnia upakowania, jednorodności rozmieszczenia QDs czy ich parametrów przestrzennych. W pracy przedstawiono wyniki badań z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej oraz pomiarów przy użyciu spektroskopii Ramana.

EN

This paper presents the results of a study to determine the packing of low-dimensional structures in the form of quantum dots (QDs) for mesoporous substrates. The use of quantum dots in photovoltaics allows for improved conversion efficiency and broadening of the absorption spectrum. The technological challenge is both the deposition process of the QDs and finding a suitable method to determine key parameters including the degree of packing, homogeneity of QDs distribution or their spatial parameters. In this paper, results from scanning electron microscopy and measurements using Raman spectroscopy are presented.

5

Kubit fizyczny

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2021

|

Vol. 62, nr 3

20--27

PL

Kubit fizyczny, na potrzeby niniejszych rozważań, można zdefiniować jako izolowany obiekt kwantowy o dwóch statystycznie superponowanych stanach kwantowych, który posiada potencjał aplikacyjny (funkcjonalny) jako kubit logiczny. Czas koherencji kubitu fizycznego (czas życia, czas istnienia w stanie superpozycji) musi być odpowiednio długi, aby umożliwić zastosowania praktyczne. Czas życia kubitu w stanie koherencji jest określony przez procesy dekoherencji środowiskowej. Kubit (logiczny) w obszarze kwantowej teorii informacji jest elementarną jednostką informacji kwantowej, analogiem do skalarnego bitu. W odróżnieniu od unormowanej skalarnej wartości bitu 0 lub 1, kubit jest wektorem unormowanym (ale nie w dwuwymiarowej przestrzeni Euklidesa) w dwuwymiarowej przestrzeni Hilberta o bazie ortonormalnej {|0>, |1>}, q=α|0>+β|1>, gdzie α, β są unormowanymi |α²|+|β²|=1 liczbami zespolonymi i statystycznymi amplitudami stanów kwantowych. W notacji Diraca |0>=[1,0], |1>=[0,1]. Pomiar powoduje kolaps koherentnego stanu kwantowego będącego statystyczną superpozycją stanów składowych do stanu dyskretnego z prawdopodobieństwami |α²| dla stanu |0>, i |β²| dla stanu |1>. Tak zdefiniowany logicznie kubit musi być wykonany fizycznie na realizowalnych, stabilnych, dwupoziomowych obiektach kwantowych. Jako kubity fizyczne stosuje się np. cząstki o spinie ½, elektron, polaryzację pojedynczego fotonu, izolowane pojedyncze atomy neutralne i jony, ale także kubity syntetyczne jak kolorowe centra wakancyjne w kryształach, kropki kwantowe, oraz emergencje kwantowe jak kwazicząstki i kwantowe pobudzenia kolektywne np. plazmoniczne.

EN

The physical qubit, for the purposes of these considerations, can be defined as an isolated quantum object with two statistically superposed quantum states, which has an application (functional) potential as a logical qubit. The coherence time of the physical qubit (lifetime, lifetime in superposition) must be long enough to allow for practical applications. The lifetime of a qubit in a coherence state is determined by the processes of environmental decoherence. The (logical) qubit in the field of quantum information theory is an elementary unit of quantum information, analogous to a scalar bit. Unlike a normalized scalar bit value of 0 or 1, a qubit is a normed vector (but not in a two-dimensional Euclid space), in a two-dimensional Hilbert space with an orthonormal basis {|0>,|1>}, q = α | 0> + β | 1>, where α, β are normalized |α²|+|β²|=1 complex numbers and statistical amplitudes of quantum states. In Dirac notation, |0>=[1,0], |1>=[0,1]. The measurement causes a collapse of a coherent quantum state which is a statistical superposition of the component states to the discrete state with the probabilities |α²| for the state |0>, and |β²| for state |1>. Such a logically defined qubit must be physically realized on stable, two-level quantum objects. Physical qubits are e.g. spin ½ particles, electrons, single photon polarization, isolated neutral atoms, and ions, but also synthetic qubits such as coloured vacancy centres in crystals, quantum dots, and quantum emergencies such as quasiparticles and quantum collective stimulations, e.g. plasmonic.

6

Kropki kwantowe jako sensory w opakowaniach

Khachatryan K., Khachatryan G., Janik M.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2018

|

nr 4

42--46

PL

Głównymi funkcjami opakowań do żywności są utrzymywanie jakości produktów spożywczych podczas przechowywania i transportu oraz wydłużenie ich okresu przydatności do spożycia poprzez kontrolowanie przenikania wilgoci, gazów i innych lotnych składników. Jednym z ważnych czynników wpływających na walory smakowe i świeżość wybranych produktów spożywczych jest kwasowość. Zmiana właściwości kwasowozasadowych zachodzi m.in. pod wpływem czynników zewnętrznych, temperatury i warunków przechowywania. Celami pracy były synteza biodegradowalnego kompozytu na bazie półsyntetycznego polisacharydu zawierającego kropki kwantowe (ang. Quantum Dots – QDs) CdS i badanie wpływu kwasowości na właściwości optyczne otrzymanego materiału.

EN

The main function of food packaging is maintaining the quality of food products during their storage and transport and increasing their shelf life by controlling the penetration of moisture and gases. One of the important factors affecting the taste and freshness of selected food products is their acidity. Changes in acid-base properties take place due to the influence of external factors, temperature and storage conditions. The aims of this study have been to synthetize a biodegradable composite based on a semi-synthetic polysaccharide containing CdS quantum dots (QDs) and to analyse the influence of acidity on the optical properties of the obtained material.

7

Struktury tunelowe studnia kwantowa-kropki kwantowe jako ośrodek czynny laserów telekomunikacyjnych

Rudno-Rudziński W.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 8

20--23

PL

Kropki kwantowe mają wiele zalet jako laserowy materiał aktywny, jednak wykorzystanie ich w laserach telekomunikacyjnych wymaga uzyskania bardzo szybkiej modulacji emisji, trudnej do osiągnięcia w układzie czysto kropkowym, z powodu znacznej populacji gorących nośników. Możliwym rozwiązaniem jest zastosowanie hybrydowych struktur tunelowych, w których studnia kwantowa, oddzielona cienką barierą od warstwy kropek, służy jako rezerwuar nośników dostarczanych bezpośrednio do stanu podstawowego. W artykule zaprezentowane są różne układy materiałowe, w których zrealizowany został schemat tunelowy, umożliwiające uzyskanie emisji w zakresie podczerwieni telekomunikacyjnej. Uzupełniajace się techniki spektroskopii optycznej wykorzystane zostały do zbadania własności struktur pod kątem ich zastosowań w laserach. Przedstawione są również wyzwania na drodze do uzyskania lasera wykorzystującego szybkie i wydajne tunelowanie ze studni do kropek.

EN

Quantum dots (QD) offer many advantages as active material for lasers, however in order to take advantage of them in telecom lasers it is necessary to assure high modulation speed, difficult to achieve in purely QD system due to high population of hot carriers. One of feasible solutions is to use hybrid structures, where a quantum well, separated by a thin barrier from QD layer, serves as a reservoir of carriers supplied directly to the ground state. The article presents several material systems used to realise tunnel injection scheme, enabling emission in the telecom infrared range. Complementary optical spectroscopic techniques are employed to investigate the properties of structures in view of laser applications. There are also presented challenges on the way to obtain a laser based on fast and efficient tunneling.

8

Quantum dots and their immunochemical applications

Malik A., Kurczewski M., Majak I.

Biotechnology and Food Science

|

2016

|

Vol. 80, nr 2

137--149

EN

Quantum dots (QDs) are nanometre size semiconductor crystals which possess unique physical and chemical properties. In recent years they were widely used as signal enhancers in biological analysis, mainly because of their high quantum yield, photostability and long-lasting photoluminescence. Compared to common organic fluorophores QDs exhibit wider absorption spectra (QDs absorb photons when excitation energy exceeds the bandgap), narrow emission wavelengths and high Stoke’s shift which allow usage of several different-coloured QDs in single multiplex assays. QDs’ synthesis can be conducted by top-down or bottomup approach. Both methods of synthesis may lead to surface imperfections which may negatively affect QDs’ optical properties. To avoid this problem surface passivation is required. The most widely used passivation method is to cover the QD’s core with material having larger band gap (ZnS). QDs can be widely used in different applications due to the ease of surface functionalization by means of organic and inorganic molecules (polymers, dendrimers, proteins, antibodies and etc.) by many different approaches like ligand-exchange, silanization, amphiphilic combination and other mechanisms. Functionalized QDs have been used for various purposes in in-vitro and in-vivo imaging, drug delivery, therapeutics and other. However this review is mainly focused on immunochemical applications of QDs such as immunohistochemistry, FLISA, FRET, immunosensors etc. QD-based immunological assays are being used for detection of pathogens, toxins, proteins, metal ions (Hg2+) and allergens. Based on growing rate of QDs’ applications it can be concluded that in the coming years their number is going to increase.

9

Nanocząstki jako luminescencyjne znaczniki biologiczne

Cichos J., Karbowiak M

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2015

|

R. 20, nr 1

22--26

10

Oscylacje elektronowe w układzie złożonym z kropek kwantowych oraz doprowadzeń - analiza numeryczna

Tchórzewski P.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2014

|

nr 2

20--23

PL

W niniejszej pracy analizowane jest zjawisko oscylacji elektronowych w układzie, który składa się z dwóch kropek kwantowych oraz dwóch doprowadzeń. Elementy te są ze sobą sprzężone szeregowo. Model matematyczny rozważanego systemu opiera się na metodzie równania ruchu dla odpowiednich funkcji korelacyjnych. W obliczeniach uwzględniono oddziaływania kulombowskie pomiędzy elektronami zlokalizowanymi na kropkach kwantowych oraz spin elektronu. Zbadany został wpływ wybranych parametrów układu na czasową zależność prawdopodobieństwa obsadzenia poziomów energetycznych kropek kwantowych.

EN

Electron oscillations phenomena in a system composed of two quantum dots and two leads coupled in series has been analysed. The mathematical model of the discussed system is based on the equation of motion method for appropriate correlation functions. The Coulomb interactions between electrons localised on quantum dots and electron spin have been take into account in the calculations. The influence of the selected system parameters on a time-dependent probability of quantum dot energy level occupation has been researched.

11

ZnS Cu-doped quantum dots

Ziółczyk P., Miller E., Przybyt M.

Biotechnology and Food Science

|

2014

|

Vol. 78, nr 1

53--69

EN

The paper presents a survey of literature on the structure and optical properties of ZnS and copper ion-doped ZnS quantum dots. The effect of other metal dopants on the spectral properties of ZnS:Cu quantum dots was also considered. The influence of such parameters as dopant concentration, temperature of the synthesis and compounds which form or modify the additional layer on dots on spectral properties of the quantum dots was described. Examples of application of ZnS:Cu quantum dots are also given.

12

Badania nanostruktur krzemowych w zastosowaniu do fotowoltaiki

Lipiński M., Piotrowski Т., Ratajczak J., Hejduk K., Bierska-Piech В., Jarząbek В.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 5

27-29

PL

Przedstawione są wyniki badań nanocząstek krzemowych wytworzonych w wielowarstwowych strukturach azotku krzemu. Celem badań jest opracowanie nowych materiałów półprzewodnikowych w postaci supersieci kwantowych. Materiały te mogą zostać wykorzystane do ogniw trzeciej generacji np. w ogniwach tandemowych opartych na krzemie.

EN

The results of investigation of the silicon nanoparticles produced in the multilayer structure of silicon nitride are presented. The aim of the research is to develop new semiconductor materials in the form of quantum superlattices. Such materials can be used for third-generation cells such as all-silicon tandem solar cells.

13

Zastosowanie nanonośników w medycynie

Siemieniec J.

Chemik

|

2013

|

Vol. 67, nr 2

83-90

PL

Każdy tradycyjny lek wprowadzony do organizmu powoduje różnorakie skutki uboczne. Zazwyczaj jest to spowodowane niską specyficznością, problemem z osiągnięciem miejsca docelowego oraz zbyt szybkim metabolizmem. Aby temu zapobiec, poprawić biodystrybucję leku, zmniejszyć skutki uboczne a tym samym poprawić jakość życia pacjentów, prowadzi się badania nad wykorzystaniem (zastosowaniem) osiągnięć nanotechnologii w medycynie. Prym wiodą tutaj nanonośniki leków, czyli nanocząstki metali lub kapsuły polimerowe. Jednak aby leczenie było efektywne, równie ważna jest szybka i dokładna diagnostyka medyczna. W tej dziedzinie uwagę przyciągają kropki kwantowe, których szczególne właściwości optyczne są ściśle związane z ich wielkością, rzędu nanometrów.

EN

Each traditional drug introduced into the body is causing various side effects. This usually results from low specificity, difficulties in reaching its destination, and fast metabolism. To prevent this, in order to improve the biodistribution of the drug, reduce side effects and thus improve the quality of life of patients, intensive research on the use of nanotechnology developments in medicine is carried out. Drug nanocarriers, metal nanoparticles or polymer capsules are the most commonly used for this purpose. Additionally, to ensure effective treatment, rapid and accurate medical diagnosis is equally important. In this field the quantum dots with their specific optical properties closely connected with the size of the order of nanometers attract specific attention.

14

Biologiczna synteza nanocząstek metali

Maliszewska I.

Wiadomości Chemiczne

|

2012

|

[Z] 66, 11-12

1023-1040

EN

Nanotechnology has attracted a great interest in recent years due to its expected impact on many areas such as energy, medicine, electronics and space industries. One of the most important aspects in researching nanotechnology is a synthesis of metal nanoparticles of well-defined sizes, shapes and controlled monodispersity. One of the exciting methods is the production of metal nanostructures using biological systems such as microbes, yeast, fungi and several plant extracts. Biological systems provide many examples of specifically modified nanostructured molecules. Perhaps, the best known are the magnetotactic bacteria which intracellularly synthesize magnetic nanocrystals in magnetosomes. The production of many other metal and metal alloy nanoparticles by organisms is a consequence of detoxification pathways. Organisms have evolved specific mechanisms to prevent excessive accumulation of metals. There are two probable ways to capture or trap the metal ions, electrostatic interaction and/or secretion of substances that will adhere the ions. For the process of intracellular synthesis of nanoparticles, the ions are involved in a nutrient exchange and/or substance diffusion. Thereafter, the functional reducing agents (i.e. reducing sugars, fatty acids, glutathione, flavonoids, terpenoids, fitochelatines etc.) and/or enzymes (NAD+/NADP+- dependent reductases, hydrogenases, oxidases), convert the harmful ions into non-harmful matters. Finally, the nuclei grow and subsequently intracellularly or extracellularly accumulate to form nanoparticles. Despite numerous research made in this area, the mechanism of biosynthesis is not a fully understood. In this paper an overview of the use of living organisms in the biosynthesis of metal nanoparticles is given and different mechanisms leading to the formation of nanoparticles are demonstrated.

15

Nowe źródła pojedynczych fotonów dla kryptografii kwantowej

Nowakowski W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

145-146

PL

W artykule omówiono nowe źródła pojedynczych fotonów dla kwantowej komunikacji i kryptografii, kwantowej informatyki i metrologii kwantowej. Emisję pojedynczych fotonów pompowaną laserem uzyskano już wielokrotnie przy wykorzystaniu atomów, jonów, cząsteczek czy półprzewodnikowych kropek kwantowych. Jednak z technicznego punktu widzenia ważne jest, aby pojedyncze fotony generować przez elektryczne pobudzenia źródła. Po raz pierwszy udało się to uzyskać już w roku 2002, za pomocą pojedynczych kropek kwantowych InAs w strukturach diodowych GaAs. Jednak eksperymenty te wymagały niskich temperatur, co z praktycznego punktu widzenia nie jest do zaakceptowania.

EN

New single-photons sources for quantum communication and cryptography, quantum computing and quantum metrology are discussed. Single-photon emission stimulated by optical laser excitation has been demonstrated in atoms, ions, molecules or semiconductor quantum dots. But from a technical point of view it is important to generate single-photons by electrical excitation source. The first time this has been achieved in 2002, using a single InAs quantum dot in a GaAs diode structures. However, these experiments require low temperatures, which from a practical point of view is not acceptable.

16

Identyfikacja procesów emisji nośników w kropkach kwantowych izotermiczną techniką DLTS

Kaczmarczyk M., Kaniewska M., Engström O.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

175-178

PL

W celu charakteryzacji kropek kwantowych, QDs, niestacjonarną spektroskopią głębokich poziomów (DLTS) przy użyciu standardowych procedur identyfikacja procesów emisji nośników ze stanów skwantowanych jest niezbędna. W niniejszej pracy traktując kropki kwantowe z InAs/GaAs jako obiekty przykładowe oraz stosując DLTS do ich charakteryzacji prezentujemy metodę, która taką identyfikację umożliwia. Polega ona na pomiarze sygnału DLTS, S, w stałej temperaturze, T, w funkcji częstotliwości repetycji impulsów elektrycznych, f, (FS-DLTS)i napięcia polaryzacji zaporowej. V(sub)R, oraz prezentcji danych w postaci konturowych wykresów na płaszczyźnie (f, V(sub)R). Pokazujemy że na tego typu wykresach procesy tunelowania nośników mogą być identyfikowane poprzez odpowiadające im kontury dodatnio nachylone i mogą być łatwo rozróżnione od procesów termicznych, z którymi wiążemy kontury o nachyleniu ujemnym. Kiedy metodę stosujemy do badań QDs z InAs/GaAs kontury (f. V(sub)R, S) wykazują wysoki stopień skomplikowania z uwagi na dużą złożoność procesów emisji. W celu interpretacji otrzymanych wyników wykonano symulację widm, wykorzystując przy tym model, którego funkcjonalność sprawdzono wcześniej badając te QDs techniką DLTS w modzie przemiatania temperatury (TS-DLTS).

EN

A method is presented, which enables to differ between various emission processes for charge carriers leaving quantum confined energy states in quantum dots (QDs). It is based on measurements of DLTS signal, S, as a function of the repetition frequency of electrical pulses, f, and reverse bias voltage, V(sub)R, with data representation as contour maps on a (f, (sub)R)-plane. In such a plot, tunneling processes should give rise to contours with positive slopes, whereas thermal processes should reflect in negatively sloped contours. When using the method to study the processes in InAs/GaAs QDs a more complex plot is obatined as a result of a complexity of the emission phenomena. In order to interpret the data theoretical calculations were performed with a model, the validity of which was confirmed when studying the InAs/GaAs QDs by themperature scanned DLTS (TS-DLTS). It takes into account thermal processes, pure tunneling and mixture of these, which occur in the two energy system with the ground slates s and excited states p. On the basis of teoretical results and comparison with experimental data at 45 K on the same (f, (sub)R, S)-plot it was concluded that a two-step thermal emission from s to p and further to the conduction band and thermal s to p processes followed by tunneling to the conduction band are the main proceses, that occur in the InAs/GaAs QDs. The method presented here is an alternantive approach to that earlier presented for identification of emission processes in QDs based on TS-DLTS.

17

Charakteryzacja krzemowych kropek kwantowych w wielowarstwowych strukturach azotku krzemu

Lipiński M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 4

73-76

PL

Przedmiotem pracy są krzemowe nanocząstki wytworzone w wielowarstwowej strukturze azotku krzemowego, która mogą być zastosowane w ogniwach słonecznych trzeciej generacji. Wielowarstwowe struktury azotku krzemu SiNx osadzono przy użyciu techniki RF PECVD. Krzemowe kropki kwantowe zostały wytrącone w warstwach SiNx z nadmiarem krzemu w wyniku ich wygrzewania w 1100°C. Widma fotoluminescencji wykazały przesunięcie maksimów PL w kierunku wyższych energii w wyniku wygrzewania w 1100°C wyniku krystalizacji krzemowych nanocząstek. Optyczne krawędzie absorpcji wielowarstwowych struktur kwantowych zostały oszacowane z wykresów Tauca.

EN

The work concern silicon quantum dots Si QDs fabricated in multilayer structure of silicon nitride for third-generation solar cells application. The multilayer structures were deposited by RF PECVD method. The silicon quantum dots were precipitated from Si-rich layers SiNx due to high temperature annealing process at 1100°C. The photoluminescence spectra indicated the blue shift the maxima after annealing at 1100°C due to crystallization of silicon nanoparticles. The optical absorption edges of multilayers quantum structures were estimated by Tauc's plots.

18

Analiza wymiarów samozorganizowanych kropek kwantowych z InAs/GaAs wykonanych techniką MBE

Kaczmarczyk M., Piotrowski T., Kaniewska M., Engström O., Pisicator J., Sadeghi M., Pawłowski S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 2

39-42

PL

Samozorganizowane kropki kwantowe wykonano z InGa/GaAs na podłożu (100) GaAs metodą epitaksji z wiązek molekularnych w modzie Strańskiego-Krastanowa techniką przerywanego wzrostu. Do charakteryzacji kropek i oceny ich jednorodności wykorzystano mikroskop sił atomowych. Analiza statystyczna rozmiarów kropek wykazała bimodalny rozkład wielkości, który wskazuje na obecność dwóch grup kropek kwantowych istotnie różniących się wymiarami i gęstością. Dominująca grupa kropek miała wymiary 5,9 i 35,4 nm odpowiednio dla wysokości i średnicy, a niejednorodność w stosunku do średnich rozmiarów była na dobrym poziomie 10%. Natomiast duże kropki były bardzo nieregularne, jednak miały małą gęstość powierzchniową około 1 × 109 cm-2 i o rząd wielkości mniejszą w porównaniu do gęstości mniejszych kropek kwantowych. Technika przerywanego wzrostu w zoptymalizowanych warunkach pozwala uzyskać grupę dobrze zdefiniowanych kropek kwantowych.

EN

Self-organized InAs/GaAs quantum dots were prepared on (100) GaAs substrates by a solid source molecular beam epitaxy in Stranski-Krastanov growth mode using growth interruption technique. Atomie force microscopy was used to characterize the dots and to conclude on the dot size uniformity. Statistical analysis of the dot size variation revealed a bimodal size distribution, which indicates the presence of two dot families differing significantly in their size and density. The dominating dots were 5.9 and 35.4 nm in height and diameter, respectively and were uniform to within 10% of the average sizes. By contrast larger dots were extremely irregular however, they were fo-und at a Iow areał density of about 1 × 109 cm-2, which was one order of the magnitude lower comparing to density of the smaller dots. On the basis of the obtained results, it is concluded that the growth interruption technique is a powerful tool in obtaining well defined quantum dots when growing under optimized conditions.

19

Numerical simulation of coupled quantum dots

Machowska-Podsiadło E., Mączka M.

Electron Technology : Internet Journal

|

2005/2006

|

Vol.37/38, nr 13

1-4

EN

In the work we present self-consistent solutions of Poisson and Schrödinger equations which describe electron states in coupled quantum dots. Results for two neighbouring quantum dots formed in an electrostatic way are discussed. Zero-dimensional electron gas is investigated in the structure proposed by Kastner [1] and presented in our earlier works [2-4]. In the work results of simulations performed in three- and two-dimensional space are shown. We included Hartree potential for modeling Coulomb interactions among electrons in the system. We also considered the exchange and correlation potentials which ensured that each discrete energy level was occupied by only one electron. The exchange and correlation potentials were taken into account with the help of the Local Density Approximation (LDA).

20

Kropki kwantowe w biotechnologii i medycynie

Frąckowiak D., Staśkowiak E., Łukasiewicz J.

Postępy Fizyki

|

2005

|

T. 56, z. 1

12-19

EN

The structure and optical properties as well as the corresponding absorption and fluorescence spectra of small semiconductor nanocrystalline balls also known as quantum dots are described. Their emerging applications in biotechnology, biology and medicine are reviewed.