Sự khác biệt chính giữa chấm carbon và chấm lượng tử là chấm carbon là các hạt nano carbon nhỏ, trong khi chấm lượng tử là các hạt bán dẫn nhỏ.
Cả chấm carbon và chấm lượng tử đều thuộc lĩnh vực cơ học lượng tử. Đây là những hạt có kích thước nano nhỏ.
Vết Carbon là gì?
Các chấm carbon là các hạt nano carbon nhỏ có một số dạng thụ động bề mặt. Kích thước của chúng nhỏ hơn 10 nm. Những chấm này được phát hiện lần đầu tiên vào năm 2004 một cách tình cờ thông qua quá trình tinh chế các ống nano carbon một thành.
Các đặc tính của các chấm carbon chỉ phụ thuộc vào cấu trúc và thành phần của chúng. Hầu hết các trường hợp, nhiều nguyên tố cacboxyl trên bề mặt của các chấm cacbon truyền đạt khả năng hòa tan tuyệt vời trong nước và khả năng tương thích sinh học. Những yếu tố này có xu hướng cho phép các chấm carbon hoạt động như các hạt nano dẫn proton. Hơn nữa, các hạt này thích hợp để sửa đổi hóa học và thụ động bề mặt cùng với các vật liệu hữu cơ, cao phân tử, vô cơ hoặc sinh học khác nhau.
Có hai phương pháp tổng hợp các chấm carbon. Hai phương pháp đó là phương pháp “từ trên xuống” và phương pháp “từ dưới lên”. Chúng tôi có thể đạt được sản xuất các chấm carbon thông qua các quy trình này thông qua các kỹ thuật hóa học, điện hóa và vật lý.
Hình 01: Các chấm carbon được tạo ra từ các nguồn khác nhau
Phương pháp "từ trên xuống" liên quan đến việc phá vỡ các cấu trúc cacbon lớn (ví dụ: than chì, ống nano cacbon và kim cương nano) thành các chấm cacbon bằng cách sử dụng phương pháp cắt laser, phóng điện hồ quang và điện hóa.
Phương pháp sản xuất chấm carbon “từ dưới lên” liên quan đến các tiền chất nhỏ như cacbohydrat, xitrat và polyme silica nanocomposit. Những nguồn này trải qua quá trình xử lý thủy nhiệt / dung môi, các tuyến tổng hợp tổng hợp được hỗ trợ và vi sóng.
Chấm lượng tử là gì?
Chấm lượng tử là các hạt bán dẫn nhỏ ở quy mô nanomet, có tính chất quang học và điện tử khác với các hạt lớn theo cơ học lượng tử. Nếu chúng ta quan sát các chấm lượng tử thông qua sự chiếu sáng dưới tia UV, một điện tử trong chấm lượng tử có xu hướng bị kích thích vào trạng thái có năng lượng cao hơn. Quá trình này tương ứng với sự chuyển đổi của một điện tử từ vùng hóa trị sang vùng dẫn khi liên quan đến chấm lượng tử bán dẫn. Sau đó, điện tử bị kích thích có thể quay trở lại vùng hóa trị thông qua việc giải phóng năng lượng của nó thông qua sự phát xạ ánh sáng. Sự phát xạ ánh sáng này được đặt tên là sự phát quang, và chúng ta có thể minh họa nó như sau:
Hình 02: Sự phát quang của các chấm lượng tử tạo ra các màu khác nhau từ các chấm lượng tử với các kích thước khác nhau
Thông thường, các đặc tính của chấm lượng tử là trung gian với các đặc tính của chất bán dẫn số lượng lớn và các nguyên tử hoặc phân tử rời rạc. Hơn nữa, các đặc tính quang điện tử của các chấm lượng tử thay đổi theo chức năng của cả kích thước và hình dạng. Thông thường, các chấm lượng tử lớn phát ra các bước sóng dài và màu sắc phát ra từ các chấm lượng tử này từ cam đến đỏ. Ngược lại, các chấm lượng tử nhỏ có xu hướng phát ra các bước sóng ngắn hơn làm phát sinh các màu như xanh lam và xanh lục. Tuy nhiên, chúng ta có thể nhận thấy rằng màu sắc có thể thay đổi tùy thuộc vào thành phần chính xác của chấm lượng tử.
Các ứng dụng chính của chấm lượng tử bao gồm sản xuất bóng bán dẫn điện tử đơn, sản xuất pin mặt trời, sản xuất đèn LED, nguồn photon đơn, tính toán lượng tử, nghiên cứu sinh học tế bào, kính hiển vi và hình ảnh y tế.
Sự khác biệt giữa Chấm Carbon và Chấm Lượng tử là gì?
Sự khác biệt chính giữa chấm carbon và chấm lượng tử là chấm carbon là các hạt nano carbon nhỏ, trong khi chấm lượng tử là các hạt bán dẫn nhỏ. Các chấm carbon được sử dụng trong mô phỏng sinh học, cảm biến, phân phối thuốc, xúc tác, quang điện tử, v.v., trong khi các chấm lượng tử được sử dụng trong sản xuất bóng bán dẫn điện tử đơn, sản xuất pin mặt trời, sản xuất đèn LED, nguồn photon đơn, tính toán lượng tử, nghiên cứu sinh học tế bào, kính hiển vi và hình ảnh y tế.
Infographic sau liệt kê sự khác biệt giữa chấm carbon và chấm lượng tử ở dạng bảng.
Tóm tắt - Chấm Carbon vs Chấm lượng tử
Chấm carbon và chấm lượng tử thuộc lĩnh vực cơ học lượng tử. Đây là những hạt có kích thước nano nhỏ. Sự khác biệt chính giữa chấm carbon và chấm lượng tử là chấm carbon là các hạt nano carbon nhỏ, trong khi chấm lượng tử là các hạt bán dẫn nhỏ.
