कार्बन डॉट्स और क्वांटम डॉट्स के बीच मुख्य अंतर यह है कि कार्बन डॉट्स छोटे कार्बन नैनोपार्टिकल्स होते हैं, जबकि क्वांटम डॉट्स छोटे सेमीकंडक्टर कण होते हैं।
कार्बन बिंदु और क्वांटम बिंदु दोनों ही क्वांटम यांत्रिकी के क्षेत्र में आते हैं। ये छोटे नैनोस्केल कण हैं।
कार्बन डॉट्स क्या हैं?
कार्बन डॉट्स छोटे कार्बन नैनोपार्टिकल होते हैं जिनमें सतह के किसी न किसी रूप में निष्क्रियता होती है। उनका आकार 10 एनएम से कम है। इन बिंदुओं को पहली बार 2004 में गलती से एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब के शुद्धिकरण के माध्यम से खोजा गया था।
कार्बन डॉट्स के गुण पूरी तरह से उनकी संरचनाओं और रचनाओं पर निर्भर करते हैं।ज्यादातर बार, कार्बन डॉट्स की सतह पर कई कार्बोक्सिल मोअर्स पानी और बायोकम्पैटिबिलिटी में उत्कृष्ट घुलनशीलता प्रदान करते हैं। ये मौएट कार्बन डॉट्स को प्रोटॉन-कंडक्टिंग नैनोपार्टिकल्स के रूप में काम करने की अनुमति देते हैं। इसके अलावा, ये कण विभिन्न कार्बनिक, बहुलक, अकार्बनिक या जैविक सामग्री के साथ रासायनिक संशोधन और सतही निष्क्रियता के लिए उपयुक्त हैं।
कार्बन बिंदुओं के संश्लेषण की दो विधियाँ हैं। वे दो "टॉप-डाउन" विधि और "बॉटम-अप" विधि हैं। हम इन प्रक्रियाओं के माध्यम से रासायनिक, विद्युत रासायनिक और भौतिक तकनीकों के माध्यम से कार्बन डॉट्स का उत्पादन प्राप्त कर सकते हैं।
चित्र 01: विभिन्न स्रोतों से तैयार कार्बन बिंदु
“टॉप-डाउन” विधि में लेजर एब्लेशन, आर्क डिस्चार्ज और इलेक्ट्रोकेमिकल विधि के उपयोग के साथ बड़े कार्बन संरचनाओं (जैसे ग्रेफाइट, कार्बन नैनोट्यूब और नैनोडायमंड) को कार्बन डॉट्स में तोड़ना शामिल है।
कार्बन डॉट उत्पादन की "बॉटम-अप" विधि में कार्बोहाइड्रेट, साइट्रेट और पॉलिमर सिलिका नैनोकम्पोजिट जैसे छोटे अग्रदूत शामिल हैं। ये स्रोत हाइड्रोथर्मल/सॉल्वोथर्मल उपचार, समर्थित सिंथेटिक और माइक्रोवेव सिंथेटिक मार्गों से गुजरते हैं।
क्वांटम डॉट्स क्या हैं?
क्वांटम डॉट्स नैनोमीटर पैमाने पर छोटे अर्धचालक कण होते हैं, जिनमें ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक गुण होते हैं जो क्वांटम यांत्रिकी के अनुसार बड़े कणों से भिन्न होते हैं। यदि हम यूवी प्रकाश के तहत रोशनी के माध्यम से क्वांटम डॉट्स का निरीक्षण करते हैं, तो क्वांटम डॉट में एक इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा वाले राज्य में उत्तेजित हो जाता है। अर्धचालक क्वांटम डॉट के संबंध में यह प्रक्रिया वैलेंस बैंड से चालन बैंड में एक इलेक्ट्रॉन के संक्रमण से मेल खाती है।तब उत्तेजित इलेक्ट्रॉन प्रकाश के उत्सर्जन के माध्यम से अपनी ऊर्जा की रिहाई के माध्यम से वापस वैलेंस बैंड में गिर सकता है। इस प्रकाश उत्सर्जन को फोटोलुमिनेसेंस नाम दिया गया है, और हम इसे इस प्रकार स्पष्ट कर सकते हैं:
चित्र 02: क्वांटम डॉट्स की फोटोल्यूमिनेशन विभिन्न आकारों के साथ क्वांटम डॉट्स से अलग-अलग रंग देती है
आमतौर पर, क्वांटम डॉट्स के गुण थोक अर्धचालकों और असतत परमाणुओं या अणुओं के मध्यवर्ती होते हैं। इसके अलावा, क्वांटम डॉट्स के ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक गुण आकार और आकार दोनों के कार्य के रूप में बदलते हैं। आमतौर पर, बड़े क्वांटम डॉट्स लंबी तरंग दैर्ध्य का उत्सर्जन करते हैं, और इन क्वांटम डॉट्स से उत्सर्जित रंग नारंगी से लाल तक होते हैं।इसके विपरीत, छोटे क्वांटम डॉट्स नीले और हरे जैसे रंगों को जन्म देते हुए छोटी तरंग दैर्ध्य का उत्सर्जन करते हैं। हालांकि, हम देख सकते हैं कि क्वांटम डॉट की सटीक संरचना के आधार पर रंग भिन्न हो सकते हैं।
क्वांटम डॉट्स के प्रमुख अनुप्रयोगों में सिंगल-इलेक्ट्रॉन ट्रांजिस्टर निर्माण, सौर सेल उत्पादन, एलईडी उत्पादन, सिंगल-फोटॉन स्रोत, क्वांटम कंप्यूटिंग, सेल बायोलॉजी रिसर्च, माइक्रोस्कोपी और मेडिकल इमेजिंग शामिल हैं।
कार्बन डॉट्स और क्वांटम डॉट्स में क्या अंतर है?
कार्बन डॉट्स और क्वांटम डॉट्स के बीच मुख्य अंतर यह है कि कार्बन डॉट्स छोटे कार्बन नैनोपार्टिकल्स होते हैं, जबकि क्वांटम डॉट्स छोटे सेमीकंडक्टर कण होते हैं। कार्बन डॉट्स का उपयोग बायोइमेजिंग, सेंसिंग, ड्रग डिलीवरी, कैटेलिसिस, ऑप्ट्रोनिक्स आदि में किया जाता है, जबकि क्वांटम डॉट्स का उपयोग सिंगल-इलेक्ट्रॉन ट्रांजिस्टर निर्माण, सौर सेल उत्पादन, एलईडी उत्पादन, सिंगल-फोटॉन स्रोत, क्वांटम कंप्यूटिंग, सेल बायोलॉजी रिसर्च में किया जाता है। माइक्रोस्कोपी, और मेडिकल इमेजिंग।
निम्नलिखित इन्फोग्राफिक कार्बन डॉट्स और क्वांटम डॉट्स के बीच अंतर को सारणीबद्ध रूप में सूचीबद्ध करता है।
सारांश – कार्बन डॉट्स बनाम क्वांटम डॉट्स
कार्बन डॉट्स और क्वांटम डॉट्स क्वांटम यांत्रिकी के क्षेत्र में आते हैं। ये छोटे नैनोस्केल कण हैं। कार्बन डॉट्स और क्वांटम डॉट्स के बीच मुख्य अंतर यह है कि कार्बन डॉट्स छोटे कार्बन नैनोपार्टिकल्स होते हैं, जबकि क्वांटम डॉट्स छोटे सेमीकंडक्टर कण होते हैं।
