Researchers have studied these part

Researchers have studied these particles intensely and have developed them for broad applications in solar energy conversion, optoelectronic devices, molecular and cellular imaging, and ultrasensitive detection. A major feature of semiconductor nanocrystals is the quantum confinement effect, which leads to spatial enclosure of the electronic charge carriers within the nanocrystal. Because of this effect, researchers can use the size and shape of these “artificial atoms” to widely and precisely tune the energy of discrete electronic energy states and optical transitions. As a result, researchers can tune the light emission from these particles throughout the ultraviolet, visible, near-infrared, and mid-infrared spectral ranges. These particles also span the transition between small molecules and bulk crystals, instilling novel optical properties such as carrier multiplication, single-particle blinking, and spectral diffusion. In addition, semiconductor nanocrystals provide a versatile building block for developing complex nanostructures such as superlattices and multimodal agents for molecular imaging and targeted therapy.

In this Account, we discuss recent advances in the understanding of the atomic structure and optical properties of semiconductor nanocrystals. We also discuss new strategies for band gap and electronic wave function engineering to control the location of charge carriers. New methodologies such as alloying, doping, strain-tuning, and band-edge warping will likely play key roles in the further development of these particles for optoelectronic and biomedical applications.

Kết quả (Việt) 2:

Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu các hạt mãnh liệt và đã phát triển chúng cho các ứng dụng rộng rãi trong việc chuyển đổi năng lượng mặt trời, thiết bị quang điện tử, hình ảnh phân tử và tế bào, và phát hiện siêu nhạy. Một tính năng chính của các tinh thể nano bán dẫn là hiệu ứng giam giữ lượng tử, dẫn đến bao vây không gian của các hạt mang điện điện tử trong tinh thể nano. Do hiệu ứng này, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng kích thước và hình dạng của những "nguyên tử nhân tạo" để điều chỉnh rộng rãi và chính xác năng lượng của trạng thái năng lượng điện tử rời rạc và quá trình chuyển đổi quang. Kết quả là, các nhà nghiên cứu có thể điều chỉnh sự phát xạ ánh sáng từ những hạt trong suốt cực tím, có thể nhìn thấy, những dãy quang phổ cận hồng ngoại và hồng ngoại trung. Những hạt này cũng mở rộng sự chuyển tiếp giữa các phân tử nhỏ và các tinh thể lớn, thấm nhuần tính chất quang học mới lạ như nhân hạt mang, hạt đơn nhấp nháy, và truyền bá phổ. Ngoài ra, các tinh thể nano bán dẫn cung cấp một khối xây dựng đa năng để phát triển các cấu trúc nano phức tạp như siêu mạng và các đại lý đa phương thức đối với hình ảnh phân tử và liệu pháp nhắm mục tiêu. Trong tài khoản này, chúng tôi thảo luận những tiến bộ gần đây trong sự hiểu biết về cấu trúc nguyên tử và tính chất quang học của các tinh thể nano bán dẫn. Chúng tôi cũng thảo luận về các chiến lược mới cho khoảng cách ban nhạc và hàm sóng điện tử kỹ thuật để kiểm soát vị trí của các hạt mang điện. Phương pháp mới như hợp kim, doping, căng chỉnh, và ban nhạc-cạnh cong vênh như sẽ đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của các hạt này cho các ứng dụng quang điện tử và y sinh.