Silicon quantum dot
সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলি ধাতব-মুক্ত জৈবিকভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ কোয়ান্টাম বিন্দু যা ফোটোলুমিনেসেন্স নির্গমন ম্যাক্সিমা সহ যা দৃশ্যমান থেকে নিকট-ইনফ্রারেড বর্ণালী অঞ্চলের মধ্য দিয়ে সুর করা যায়। এই কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির পরোক্ষ ব্যান্ড ফাঁক থেকে উদ্ভূত অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে দীর্ঘস্থায়ী লুমিনেসেন্ট উত্তেজিত-অবস্থা এবং বড় স্টোকস স্থানান্তর। সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দু প্রস্তুত করতে বিভিন্ন অনুপাতহীনতা, পাইরোলাইসিস এবং সমাধান প্রোটোকল ব্যবহার করা হয়েছে, তবে এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে লুমিনেসেন্ট সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দু প্রস্তুত করার জন্য কিছু সমাধান-ভিত্তিক প্রোটোকল আসলে রিপোর্ট করা সিলিকনের পরিবর্তে কার্বন কোয়ান্টাম বিন্দু তৈরি করে। সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি সম্ভাব্য প্রয়োগগুলির একটি বিন্যাসে নিজেদের ধার দেয়ঃ জৈবিক ইমেজিং, লুমিনেসেন্ট সৌর কনসেন্ট্রেটর, আলো নির্গমনকারী ডায়োড, সেন্সর এবং লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি অ্যানোড। সিলিকন ইলেকট্রনিক ডিভাইসে ব্যাপক ব্যবহার খুঁজে পেয়েছে; তবে, বাল্ক সি-এর সীমিত অপটিক্যাল অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে। এটি মূলত পরিবহন ব্যান্ড এবং ভ্যালেন্স ব্যান্ডের মধ্যে উল্লম্ব অপটিক্যাল রূপান্তর তার পরোক্ষ ব্যান্ড ফাঁকের কারণে নিষিদ্ধ হওয়ার কারণে হয়। 1990 সালে, লেই ক্যানহাম দেখিয়েছিলেন যে সিলিকন ওয়েফারগুলি তড়িৎরাসাযনিক এবং রাসায়নিক দ্রবীভূত হওয়ার পরে আলো নির্গত করতে পারে। আলোর নির্গমনের জন্য দায়ী ছিল ছিদ্রযুক্ত সিলিকন-এর কোয়ান্টাম কনফিনেমেন্ট প্রভাব। এই প্রাথমিক কাজটি সিলিকন ন্যানো পার্টিকেলস (কোয়ান্টাম ডট), সিলিকন ন্যানোওয়্যার, সিলিকন ন্যানোশেল, সিলিকন ন্যানোটিউব, সিলিকন অ্যারোজেল এবং মেসোপোরাস সিলিকন সহ বিভিন্ন ধরনের সিলিকন ন্যানোস্ট্রাকচারের ভিত্তি প্রদান করে। সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির প্রথম প্রতিবেদনগুলি 1990-এর দশকের গোড়ার দিকে মুক্তভাবে দাঁড়িয়ে থাকা জারিত সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দু থেকে আলোকসজ্জা প্রদর্শন করে। তাদের অনন্য আলোকীয় বৈশিষ্ট্যের বিশাল সম্ভাবনাকে স্বীকৃতি দিয়ে, অনেক গবেষক সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দু সংশ্লেষ করার পদ্ধতিগুলি অন্বেষণ এবং বিকাশ করেছিলেন। একবার এই উপকরণগুলি নির্ভরযোগ্যভাবে প্রস্তুত করা গেলে, পৃষ্ঠগুলিকে নিষ্ক্রিয় করার পদ্ধতিগুলি এই উপাদানগুলির দ্রবণকে প্রক্রিয়াকরণযোগ্য করে তুলতে এবং জারণের প্রভাবকে হ্রাস করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ ছিল। এই পৃষ্ঠ প্যাসিভেশন পদ্ধতিগুলির মধ্যে অনেকগুলি পদ্ধতি থেকে অনুপ্রেরণা গ্রহণ করে যা প্রথম সিলিকন ওয়েফার এবং ছিদ্রযুক্ত সিলিকন জন্য তৈরি করা হয়েছিল। বর্তমানে, সিলিকন কোয়ান্টাম ডটগুলি অ্যাপ্লায়েড কোয়ান্টাম ম্যাটেরিয়ালস ইনকর্পোরেটেড (কানাডা) দ্বারা বাণিজ্যিকীকরণ করা হচ্ছে। বৈশিষ্ট্য সিলিকন কোয়ান্টাম ডট (সি. আই. কিউ. ডি)-এর সাইজ-টিউনেবল ফটোলুমিনেসেন্স রয়েছে যা প্রচলিত কোয়ান্টাম ডটগুলির জন্য পর্যবেক্ষণের অনুরূপ। কণার আকার সংজ্ঞায়িত করে দৃশ্যমান এবং নিকট-ইনফ্রারেড অঞ্চলে লুমিনেসেন্স নিয়মিতভাবে সুর করা হয়। সাধারণভাবে, দুটি স্বতন্ত্র ল্যুমিনেসেন্স ব্যান্ড রয়েছে যা সিলিকন কোয়ান্টাম ডট বৈশিষ্ট্যগুলিতে আধিপত্য বিস্তার করে। দীর্ঘস্থায়ী আলোকসজ্জা উত্তেজিত অবস্থা (এস-ব্যান্ড, ধীর ক্ষয়ের হার) সাধারণত হলুদ/কমলা থেকে নিকট-ইনফ্রারেড পর্যন্ত আকার-নির্ভর আলোকসজ্জার সাথে যুক্ত। স্বল্পস্থায়ী লুমিনেসেন্ট উত্তেজিত অবস্থা (এফ-ব্যান্ড, দ্রুত ক্ষয়ের হার) সাধারণত আকার-স্বাধীন নীল ফোটোলুমিনেসেন্সের সাথে যুক্ত এবং কিছু ক্ষেত্রে নাইট্রোজেন অমেধ্য এই প্রক্রিয়াগুলিতে জড়িত করা হয়েছে। এস-ব্যান্ড সাধারণত সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির আকার-নির্ভর ব্যান্ড ফাঁকের জন্য দায়ী। সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির ব্যাস প্রায় 2 থেকে 8 এনএম-এ পরিবর্তন করে এই নির্গমনকে হলুদ (600 এনএম) থেকে ইনফ্রারেডে (1000 থেকে 1100 এনএম) রূপান্তরিত করা যেতে পারে। কিছু প্রতিবেদনে আকার হ্রাস করে প্রস্তুত করা সবুজ-নির্গমনকারী সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির প্রস্তুতির কথাও বর্ণনা করা হয়েছে, তবে, এই উপকরণগুলি পৃথক করা চ্যালেঞ্জিং এবং আরও উন্নয়নের প্রয়োজন। সিলিকন কোয়ান্টাম ডট লুমিনেসেন্সকে তাদের পৃষ্ঠের রসায়ন সংজ্ঞায়িত করেও সুর করা যেতে পারে। বিভিন্ন পৃষ্ঠ প্রজাতি সংযুক্ত করার ফলে দৃশ্যমান বর্ণালী জুড়ে সিলিকন কোয়ান্টাম ডট লুমিনেসেন্সের সুর করা যায় যখন সিলিকন কোয়ান্টাম ডট মাত্রা অপরিবর্তিত থাকে। এই সারফেস টিউনিং সাধারণত ন্যানোসেকেন্ড জীবনকালের উপস্থিতির সাথে থাকে যেমন এফ-ব্যান্ড ল্যুমিনেসেন্সের জন্য দেখা যায়। সিলিকন কোয়ান্টাম ডট ফোটোলুমিনেসেন্স কোয়ান্টাম ফলন সাধারণত 10 থেকে 40 শতাংশের মধ্যে থাকে, মুষ্টিমেয় সিন্থেটিক প্রোটোকল 70 শতাংশের বেশি মান প্রদান করে। সিলিকন কোয়ান্টাম ডট এস-ব্যান্ড লুমিনেসেন্সের দীর্ঘস্থায়ী উত্তেজিত অবস্থা যা প্রচলিত কোয়ান্টাম বিন্দু থেকে ফটোমিশনের সম্পূর্ণ বৈপরীত্য দেখায়, প্রায়শই সিলিকনের অন্তর্নিহিত পরোক্ষ ব্যান্ড ফাঁককে দায়ী করা হয় এবং অনন্য উপাদান প্রয়োগগুলিতে নিজেকে ধার দেয়। সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির জৈবিক সামঞ্জস্যের সাথে দীর্ঘস্থায়ী উত্তেজিত অবস্থার সংমিশ্রণ সময়-গেটেড জৈবিক ইমেজিংকে সক্ষম করে। বড় স্টোকস শিফট তাদের অতিবেগুনী পরিসীমা থেকে ফোটনগুলিকে দৃশ্যমান বা ইনফ্রারেড পরিসরে রূপান্তর করতে দেয় এবং লুমিনেসেন্ট সৌর কনসেন্ট্রেটরের নকশা এবং বাস্তবায়নে বিশেষভাবে উপকারী কারণ এটি আলোকে রূপান্তর করার সময় স্ব-শোষণকে সীমাবদ্ধ করে। গুরুত্বপূর্ণভাবে, সি. আই. কিউ. ডিগুলি জৈবিকভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং এতে ভারী ধাতু (যেমন, ক্যাডমিয়াম, ইন্ডিয়াম, সীসা) থাকে না। এই উপকরণগুলির জৈবিক সামঞ্জস্যতা ইন ভিট্রো এবং ইন ভিভো উভয় ক্ষেত্রেই যত্ন সহকারে অধ্যয়ন করা হয়েছে। ইন ভিট্রো গবেষণার সময়, সি. আই. কিউ. ডি-গুলিতে হেলা কোষে 72 মাইক্রোগ্রাম/মিলি এবং এপিথেলিয়াল-সদৃশ কোষে (এম. ডি. এ-এম. বি-221) 30 মাইক্রোগ্রাম/মিলি পর্যন্ত সীমিত বিষাক্ততা প্রদর্শিত হতে দেখা গেছে। ভিভো গবেষণায় ইঁদুর এবং বানরদের (রিসাস ম্যাকাক) মধ্যে সি. আই. কিউ. ডি-র জৈবিক সামঞ্জস্যের মূল্যায়ন করা হয়েছে, যা "সি. আই. কিউ. ডি-র জন্য স্পষ্টভাবে দায়ী বিষাক্ততার কোনও লক্ষণ খুঁজে পায়নি।" ব্যাকটেরিয়ায়, সি. আই. কিউ. ডি-কে সি. ডি. এস. ই এবং সি. ডি. এস. ই/জেড. এন. এস কোয়ান্টাম ডট উভয়ের তুলনায় কম বিষাক্ত বলে দেখানো হয়েছে। সংশ্লেষণ পদ্ধতি সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলি বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করে সংশ্লেষিত করা যেতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে সিলিকন সাবঅক্সাইডের তাপীয় অসামঞ্জস্যতা (যেমন, হাইড্রোজেন সিলসেকুইঅক্সেন, একটি সিলসেকুইঅক্সেন ডেরিভেটিভ), এবং সিলেন (গুলি)-এর লেজার এবং প্লাজমা-প্ররোচিত পচন। এই পদ্ধতিগুলি নির্ভরযোগ্যভাবে উচ্চ মানের সি. আই. কিউ. ডি প্রদান করে যা আকার/ব্যান্ড ফাঁক নির্ভর (এস-ব্যান্ড) আলোকসজ্জা প্রদর্শন করে। লেজার অ্যাবলেশন এবং বল-মিলিংয়ের মতো টপ-ডাউন পদ্ধতিরও খবর পাওয়া গেছে। বেশ কয়েকটি সমাধান-ভিত্তিক পদ্ধতিও উপস্থাপন করা হয়েছে যার ফলে প্রায়শই এফ-ব্যান্ড ল্যুমিনেসেন্স প্রদর্শিত হয়। সম্প্রতি, এটি নির্ধারিত হয়েছে যে এই পদ্ধতিগুলির মধ্যে কয়েকটি সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দু সরবরাহ করে না, বরং লুমিনেসেন্ট কার্বন কোয়ান্টাম বিন্দু সরবরাহ করে। সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির আকার নির্ধারণ করা অপরিহার্য কারণ এটি তাদের আলোকীয় বৈশিষ্ট্যগুলিকে (বিশেষ করে এস-ব্যান্ড ল্যুমিনেসেন্স) প্রভাবিত করে। সাধারণত, সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির আকার উপাদান সংশ্লেষণ নিয়ন্ত্রণ করে সংজ্ঞায়িত করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুর আকার সিলসেকুইঅ্যাক্সেনগুলির তাপীয় অসামঞ্জস্যের সময় প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে। একইভাবে, অ-তাপীয় প্লাজমা পদ্ধতিতে প্লাজমা থাকার সময় একটি মূল কারণ। বিকল্পভাবে, পোস্ট-সিন্থেটিক প্রোটোকল, যেমন ঘনত্ব গ্রেডিয়েন্ট আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউগেশন, পৃথকীকরণের মাধ্যমে আকার বিতরণকে সংকীর্ণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ভূপৃষ্ঠের নিষ্ক্রিয়তা এবং পরিবর্তন সি. আই. কিউ. ডি প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত সংশ্লেষণ পদ্ধতির ফলে প্রায়শই প্রতিক্রিয়াশীল পৃষ্ঠ তৈরি হয়। হাইড্রাইড-সমাপ্ত সি. আই. কিউ. ডি-গুলির সংশ্লেষণ পরবর্তী পরিবর্তনের প্রয়োজন হয় কারণ এগুলি পরিবেষ্টিত পরিস্থিতিতে জারিত হয় এবং সীমিত দ্রবণ প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা প্রদর্শন করে। এই পৃষ্ঠগুলি প্রায়শই জৈব অণু (যেমন, অ্যালকাইল চেইন) দিয়ে নিষ্ক্রিয় করা হয় যাতে সি. আই. কিউ. ডি জারণ প্রতিরোধী হয় এবং সাধারণ দ্রাবকগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়। এটি তখন হাইড্রোসিলিলেশনের মতো পদ্ধতির মাধ্যমে নিষ্ক্রিয় করা যেতে পারে। বেশিরভাগ উন্নত পৃষ্ঠ রসায়ন ছিদ্রযুক্ত সিলিকন এবং সিলিকন ওয়েফারের পৃষ্ঠকে সংশোধন করতে ব্যবহৃত সুপ্রতিষ্ঠিত পদ্ধতির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। হাইড্রোসিলিলেশন, যা একটি সি-সি দ্বৈত বা ট্রিপল বন্ড জুড়ে একটি সি-এইচ বন্ডের আনুষ্ঠানিক সংযোজন জড়িত, সাধারণত সিলিকন কোয়ান্টাম ডট পৃষ্ঠগুলিতে অ্যালকিন এবং অ্যালকিন প্রবর্তন করতে ব্যবহৃত হয় এবং দরকারী টার্মিনাল কার্যকরী গোষ্ঠীগুলিতে (যেমন, কার্বক্সিলিক অ্যাসিড, এস্টার, সাইলেন) অ্যাক্সেস সরবরাহ করে যা দ্রাবক সামঞ্জস্যকে সংজ্ঞায়িত করতে পারে এবং আরও উদ্ভূতকরণের জন্য অবস্থান সরবরাহ করতে পারে। পৃষ্ঠের গোষ্ঠী এবং সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুর মধ্যে সমযোজী বন্ধন শক্তিশালী এবং সহজেই বিনিময়যোগ্য নয়-এটি সাধারণত অন্যান্য ধরনের কোয়ান্টাম বিন্দুর সাথে পৃষ্ঠের গোষ্ঠীগুলিকে টেদার করতে ব্যবহৃত আয়নিক বন্ধন থেকে খুব আলাদা। অন্যান্য ধরনের কোয়ান্টাম বিন্দুর তুলনায় সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলি তাদের জৈব সামঞ্জস্যতা এবং সিলিকনের সর্বব্যাপী প্রকৃতির কারণে প্রোটোটাইপ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়েছে। এই মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি ছাড়াও, সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির অনন্য আলোকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি (অর্থাৎ, দীর্ঘস্থায়ী উত্তেজিত অবস্থা, বড় স্টোকস শিফট এবং টিউনেবল লুমিনেসেন্স) নির্দিষ্ট প্রয়োগের জন্য সুবিধাজনক হতে পারে। এই (এবং অন্যান্য) বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, সি. আই. কিউ. ডি-র সম্ভাব্য প্রয়োগগুলি বৈচিত্র্যময়, যা চিকিৎসা, সংবেদন, প্রতিরক্ষা এবং শক্তি সম্পর্কিত ক্ষেত্রগুলিতে বিস্তৃত। বায়োলজিক্যাল ইমেজিং সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির জৈব সামঞ্জস্যতা এবং তাদের দীর্ঘ আলোকিত জীবনকাল এবং নিকট-ইনফ্রারেড নির্গমন তাদের জৈবিক ব্যবস্থায় ফ্লুরোসেন্স ইমেজিংয়ের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। এই প্রতিশ্রুতির কারণে, ইন ভিট্রো এবং ইন ভিভো ইমেজিং উভয়ের জন্যই সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দু প্রয়োগ করা হয়েছে। যদিও স্টেডি-স্টেট ইমেজিং ঐতিহ্যগতভাবে ব্যবহৃত হয়, সিলিকন এর গভীর সুবিধা সময়-গেটেড ইমেজিংয়ের জন্য কাজে আসে। টাইম-গেটেড ইমেজিং উত্তেজনা এবং আলোকসজ্জা সনাক্তকরণের মধ্যে একটি বিলম্ব নিযুক্ত করে, এটি স্বল্প জীবনকালের ফ্লুরোফোরগুলিকে শিথিল করতে দেয়, এইভাবে দীর্ঘ জীবনকালের সাথে তাদের হাইলাইট করে। এই ধরনের ফ্লুরোসেন্স ইমেজিং জৈবিক ইমেজিংয়ের জন্য দরকারী কারণ অনেক টিস্যু অটোফ্লোরোসেন্স প্রদর্শন করে যা ইমেজিংয়ে হস্তক্ষেপ করতে পারে। এই কৌশলটি ব্যবহার করে, প্রচলিত স্টেডি-স্টেট ইমেজিং কৌশলগুলির তুলনায় সি. আই. কিউ. ডি-র ইমেজিংয়ের জন্য সংকেত থেকে পটভূমির অনুপাত 3 গুণ পর্যন্ত বাড়ানো যেতে পারে। সিলিকন ন্যানোমেটারিয়ালের জন্য ইমেজিংয়ের অন্যান্য পদ্ধতিও অন্বেষণ করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, ইঁদুরের মডেলগুলিতে 29Si এমআরআই-এর জন্য বড় সিলিকন ন্যানো পার্টিকেলের সিলিকন কোর ব্যবহার করা হয়েছে। একটি লিগ্যান্ড দিয়ে পৃষ্ঠকে পরিবর্তন করে যা 64সিইউ সমন্বয় করতে পারে, পিইটি ইমেজিংও অ্যাক্সেসযোগ্য। উপরন্তু, প্যারাম্যাগনেটিক কেন্দ্রগুলির সাথে ডোপিং টি1 এবং টি2 ওজনযুক্ত 1এইচ এমআরআই-এর জন্য প্রতিশ্রুতি দেখায়। লুমিনেসেন্ট সৌর কনসেন্ট্রেটরগুলি সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির বড় স্টোকস স্থানান্তরের সুবিধা নিয়ে আলোকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে। বড় স্টোকস স্থানান্তর সি. আই. কিউ. ডি-কে ইউভি আলোকে লাল/নিকটবর্তী ইনফ্রারেড আলোতে রূপান্তরিত করার অনুমতি দেয় যা সিলিকন সৌর কোষ দ্বারা কার্যকরভাবে শোষিত হয়, যদিও সীমিত স্ব-শোষণ থাকে। এলএসসিগুলি আলো সংগ্রহ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং কাচের প্রান্তের দিকে পুনরায় নির্গত আলোকে তরঙ্গায়িত করতে কাচ ব্যবহার করে, যেখানে সৌর কোষগুলি আলো সংগ্রহ করে এবং এটিকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে। এল. এস. সি-কে সাবধানে নকশা করে, সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলিকে কাচের উপর একটি স্বচ্ছ ফিল্ম হিসাবে প্রস্তুত করা যেতে পারে যা বিচ্ছুরণের কারণে ক্ষতির সীমাবদ্ধতা ঘটায়, এবং ভবনগুলিতে জানালার প্রতিস্থাপন হিসাবে উপযুক্ত করে তোলে। এটি কার্যকরভাবে করার জন্য, পলিমার সামঞ্জস্যতা উন্নত করতে সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির পৃষ্ঠকে বিভিন্ন লিগ্যান্ড দিয়ে সংশোধন করা যেতে পারে। সৌর বর্ণালীর সাথে আরও ভালভাবে সামঞ্জস্য করার জন্য সি. আই. কিউ. ডি-র শোষণকে দৃশ্যমান দিকে ঠেলে দেওয়াও কাম্য, যা একটি রঞ্জক যোগ করে সম্পন্ন করা যেতে পারে। আলোক-নির্গমনকারী ডায়োড কোয়ান্টাম ডট ডিসপ্লে বিশুদ্ধ একবর্ণের আলো তৈরি করতে কোয়ান্টাম বিন্দু ব্যবহার করে। সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির উপর ভিত্তি করে এলইডি ডিজাইনের বেশিরভাগ কাজ সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্সের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে। সি. আই. কিউ. ডি-র আকার পরিবর্তন করে, এল. ই. ডি নির্গমনকে গভীর লাল (680 এনএম) থেকে কমলা/হলুদ (625 এনএম)-এ রূপান্তরিত করা যেতে পারে। আশাব্যঞ্জক প্রাথমিক ফলাফল এবং ফলস্বরূপ এলইডি-র বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা উন্নত করার দিকে অগ্রগতি সত্ত্বেও, বিস্তৃত আলোকসজ্জা নির্গমনকে কাটিয়ে উঠতে ভবিষ্যতের কাজ প্রয়োজন। আলোকরসায়ন সংবেদকগুলি অ্যানালাইটের উপস্থিতিতে ফোটন নির্গমন প্রশমিত করে সিলিকন কোয়ান্টাম ডট ফোটোলুমিনেসেন্সের সুবিধা নেয়। সিলিকন কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির উপর ভিত্তি করে ফটোকেমিক্যাল সেন্সরগুলি কীটনাশক, অ্যান্টিবায়োটিক, স্নায়ু এজেন্ট, ভারী ধাতু, ইথানল এবং পিএইচ সহ বিভিন্ন ধরনের বিশ্লেষণগুলি অনুধাবন করতে ব্যবহৃত হয়েছে, যা প্রায়শই শমন পদ্ধতি হিসাবে ইলেক্ট্রন স্থানান্তর বা ফ্লুরোসেন্স অনুরণন শক্তি স্থানান্তর (এফআরইটি) নিয়োগ করে। বিপজ্জনক উচ্চ শক্তির উপাদান, যেমন নাইট্রো-অ্যারোমেটিক যৌগ (অর্থাৎ, টিএনটি এবং ডিএনটি), ইলেক্ট্রন স্থানান্তরের মাধ্যমে ন্যানোগ্রাম স্তরে সনাক্ত করা যেতে পারে। ইলেক্ট্রন স্থানান্তর পদ্ধতিতে, অণুর এল. ইউ. এম. ও-র শক্তির স্তর সিলিকন কোয়ান্টাম ডটগুলির ভ্যালেন্স এবং পরিবহন ব্যান্ডের মধ্যে থাকে, যা এল. ইউ. এম. ও-তে একটি উত্তেজিত অবস্থা ইলেক্ট্রন স্থানান্তর করতে সক্ষম করে এবং তাই, ইলেক্ট্রন হোল জুটির বিকিরণমূলক পুনঃসংযোগ প্রতিরোধ করে। এটি তখনও কাজ করে যখন অ্যানালাইটের এইচ. ও. এম. ও. সি. কিউ. ডি-র পরিবহন ব্যান্ডের ঠিক উপরে থাকে, যা ইলেক্ট্রনকে অ্যানালাইট থেকে সি. আই. কিউ. ডি-তে স্থানান্তর করতে সক্ষম করে। সিক্যুডি কোর শমন করার মাধ্যমে সনাক্তকরণের বিকল্প পদ্ধতিগুলিও অন্বেষণ করা হয়েছে। এনজাইমগুলির সাথে কোয়ান্টাম বিন্দুগুলিকে কার্যকরী করে, বিপাক গঠনের কারণে বিভিন্ন জৈবিকভাবে প্রাসঙ্গিক উপকরণগুলি অনুধাবন করা যেতে পারে। এই পদ্ধতি ব্যবহার করে, গ্লুকোজ হাইড্রোজেন পারক্সাইড গঠনের মাধ্যমে সনাক্ত করা যেতে পারে যা লুমিনেসেন্সকে প্রশমিত করে। আরেকটি পদ্ধতি রেটিওমেট্রিক সেন্সিং ব্যবহার করে, যেখানে একটি ফ্লুরোসেন্ট অণু নিয়ন্ত্রণ হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং দুটি ফ্লুরোসেন্ট লেবেলের আপেক্ষিক তীব্রতার তুলনা করা হয়। এই পদ্ধতিটি শুধুমাত্র সিক্যুডি শমন করার ক্ষেত্রে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে তার চেয়ে কম ঘনত্বে অর্গানোফসফেট স্নায়ু এজেন্টগুলি দৃশ্যমানভাবে সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। আরও দেখুন ক্যাডমিয়াম-মুক্ত কোয়ান্টাম ডট রেফারেন্স সেমিকন্ডাক্টর কাঠামো কোয়ান্টাম ইলেকট্রনিক্স কোয়ান্টাম ডট অপটোইলেক্ট্রনিক্স ন্যানো ইলেকট্রনিক্স ন্যানো পার্টিকেলস বাই কম্পোজিশন সিলিকন ফটোনিক্স