Karbon nöqtələri ilə kvant nöqtələri arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, karbon nöqtələri kiçik karbon nanohissəcikləridir, kvant nöqtələri isə kiçik yarımkeçirici hissəciklərdir.
Həm karbon nöqtələri, həm də kvant nöqtələri kvant mexanikası sahəsinə düşür. Bunlar kiçik nanoölçülü hissəciklərdir.
Karbon Nöqtələri nədir?
Karbon nöqtələri səthi passivləşmənin müəyyən formasına malik kiçik karbon nanohissəcikləridir. Onların ölçüsü 10 nm-dən azdır. Bu nöqtələr ilk dəfə 2004-cü ildə tək divarlı karbon nanoborucuqlarının təmizlənməsi nəticəsində təsadüfən aşkar edilib.
Karbon nöqtələrinin xassələri yalnız onların strukturlarından və tərkiblərindən asılıdır. Çox vaxt karbon nöqtələrinin səthindəki bir çox karboksil hissələri suda əla həllolma və biouyğunluq verir. Bu hissələr karbon nöqtələrinin proton keçirici nanohissəciklər kimi xidmət etməsinə imkan verir. Üstəlik, bu hissəciklər müxtəlif üzvi, polimer, qeyri-üzvi və ya bioloji materiallarla yanaşı kimyəvi modifikasiya və səthi passivləşdirmə üçün uyğundur.
Karbon nöqtələrinin sintezinin iki üsulu var. Bu ikisi “yuxarıdan aşağı” metodu və “aşağıdan yuxarı” üsuludur. Kimyəvi, elektrokimyəvi və fiziki texnikalar vasitəsilə bu proseslər vasitəsilə karbon nöqtələrinin istehsalına nail ola bilərik.
Şəkil 01: Fərqli Mənbələrdən Hazırlanmış Karbon Nöqtələri
“yuxarıdan aşağı” metodu lazer ablasiyası, qövs boşalması və elektrokimyəvi üsuldan istifadə etməklə böyük karbon strukturlarının (məsələn, qrafit, karbon nanoborucuqları və nanoalmaz) karbon nöqtələrinə parçalanmasını nəzərdə tutur.
Karbon nöqtəsi istehsalının "aşağıdan yuxarı" üsulu karbohidratlar, sitrat və polimer silisium nanokompozitləri kimi kiçik prekursorları əhatə edir. Bu mənbələr hidrotermal/solvotermal müalicədən, dəstəklənən sintetik və mikrodalğalı sintetik yollardan keçir.
Kvant Nöqtələri nədir?
Kvant nöqtələri kvant mexanikasına görə böyük hissəciklərdən fərqlənən optik və elektron xassələrə malik nanometr miqyaslı kiçik yarımkeçirici hissəciklərdir. Kvant nöqtələrini ultrabənövşəyi şüa altında işıqlandırma ilə müşahidə etsək, kvant nöqtəsindəki elektron daha yüksək enerjiyə malik vəziyyətə həyəcanlanmağa meyllidir. Bu proses yarımkeçirici kvant nöqtəsinə münasibətdə elektronun valans zolağından keçiricilik zolağına keçidinə uyğun gəlir. Sonra həyəcanlanan elektron işıq emissiyası vasitəsilə enerjisini buraxaraq yenidən valentlik zolağına düşə bilər. Bu işıq emissiyası fotolüminesans adlanır və biz bunu aşağıdakı kimi təsvir edə bilərik:
Şəkil 02: Fərqli Ölçülərdə Kvant Nöqtələrindən Fərqli Rənglər Verən Kvant Nöqtələrinin Fotolüminessensiyası
Adətən, kvant nöqtələrinin xassələri toplu yarımkeçiricilərin və diskret atomların və ya molekulların xassələri ilə orta səviyyədədir. Üstəlik, kvant nöqtələrinin optoelektronik xüsusiyyətləri həm ölçüdən, həm də formadan asılı olaraq dəyişir. Tipik olaraq, böyük kvant nöqtələri uzun dalğa uzunluqları yayır və bu kvant nöqtələrindən yayılan rənglər narıncıdan qırmızıya qədər dəyişir. Bunun əksinə olaraq, kiçik kvant nöqtələri mavi və yaşıl kimi rənglərə səbəb olan daha qısa dalğa uzunluqları yaymağa meyllidirlər. Bununla belə, müşahidə edə bilərik ki, rəng kvant nöqtəsinin dəqiq tərkibindən asılı olaraq dəyişə bilər.
Kvant nöqtələrinin əsas tətbiqlərinə tək elektron tranzistor istehsalı, günəş batareyası istehsalı, LED istehsalı, tək foton mənbələri, kvant hesablama, hüceyrə biologiyası tədqiqatı, mikroskopiya və tibbi təsvir daxildir.
Karbon Nöqtələri ilə Kvant Nöqtələri Arasındakı Fərq Nədir?
Karbon nöqtələri ilə kvant nöqtələri arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, karbon nöqtələri kiçik karbon nanohissəcikləridir, kvant nöqtələri isə kiçik yarımkeçirici hissəciklərdir. Karbon nöqtələri bioimaging, zondlama, dərman tədarükü, kataliz, optronika və s., kvant nöqtələri isə tək elektron tranzistor istehsalında, günəş batareyası istehsalında, LED istehsalında, tək foton mənbələrində, kvant hesablamalarında, hüceyrə biologiyası tədqiqatlarında, mikroskopiya və tibbi görüntüləmə.
Aşağıdakı infoqrafika karbon nöqtələri ilə kvant nöqtələri arasındakı fərqləri cədvəl şəklində sadalayır.
Xülasə – Karbon Nöqtələri və Kvant Nöqtələri
Karbon nöqtələri və kvant nöqtələri kvant mexanikası sahəsinə daxil olur. Bunlar kiçik nanoölçülü hissəciklərdir. Karbon nöqtələri ilə kvant nöqtələri arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, karbon nöqtələri kiçik karbon nanohissəcikləridir, kvant nöqtələri isə kiçik yarımkeçirici hissəciklərdir.
