Квантовые точки (КТ) занимают одну из самых многообещающих ниш в нанотехнологии. Квантовая точка, вообще говоря, – фрагмент проводника или полупроводника, ограниченный по всем трём пространственным измерениям и содержащий электроны проводимости. КТ попадают в одну категорию с нанокристаллами, наностержнями и нанопроволокой.

Как материал КТ характеризуется частицами, имеющими исключительно малые размеры, часто состоящими всего из нескольких атомов. При таких малых размерах КТ и ведут себя в соответствии с правилами квантовой физики, проявляя квантовые эффекты, свойственные атомным и субатомным структурам, в противоположность кусковому материалу, состоящему из множества атомов, где проявляются законы классической физики.

Согласно обзору, только что опубликованному на сайте Electronics.ca Publications, мировой рынок для КТ в 2008 году по грубым оценкам должен принести доходы в 28,6 млн. долларов США. Предполагается, что рынок КТ будет расти в последующие 5 лет комплексно в темпе 90,7%, достигнув примерно 700 млн. долларов к 2013 году. Вслед за довольно умеренными доходами, которые имеют место сегодня и генерированными, в основном, отдельными коллоидными КТ (преимущественно в медицине, биологии, академических исследованиях и предварительных промышленных экспериментах), специалисты ожидают существенную встряску рынка в ближайшие пару лет благодаря запланированному внедрению нескольких продуктов, находящихся на последних фазах разработки.

Крупнейшей областью применения КТ, которая будет расти с наибольшей скоростью, предполагается оптика, где, в соответствии с обзором, лазеры на КТ и другие оптические компоненты окажут существенной влияние на развитие средств связи. Ожидается, что этот сегмент будет стоить порядка 52 млн долларов к 2010 году и существенно вырастет к 2013 году – до 212 млн. долларов, что составляет порядка 59,8% роста в годовом исчислении.

Другими секторами рынка, которые будут расти со значительной скоростью, являются: электроника после запуска первого поколения Флеш-памяти на КТ; оптоэлектроника после нескольких ожидаемых внедрений продуктов для освещения и дисплеев; и, наконец, сектор энергетики, где ожидается несколько усовершенствований, связанных с применением КТ. Предполагается, что во всех перечисленных секторах рынка рост будет вызван достижениями в технологии в реальном масштабе времени благодаря быстрому росту академических исследований и ускорению исследований и внедрений, проводимых многонациональными компаниями.

Отдельно взятые коллоидные применения КТ, которые на сегодня являются практически единственным активным сегментом рынка КТ, будут расти со скоростью порядка 30 компаундных процентов в год, что должно дать долю рынка в 106 миллионов долларов к 2013 году.

Электронный сегмент рынка, который должен почувствовать появление Флеш-памяти на КТ уже в ближайшее время, даст порядка 45,8 млн долларов дохода к 2010 году и порядка 61 млн долларов дохода тремя годами позже, что предполагает среднюю компаундную скорость прироста сегмента рынка в 10% годовых.

КТ для применений в оптоэлектронике и солнечной энергетике должны появиться на рынке к 2010 году. Предполагаемый сегмент для оптоэлетроники на рынке к 2011 году должен достичь 90 млн долларов США и увеличиться до 245,7 млн долларов к 2013 году (годовой рост 65,2%). Рыночный сегмент солнечной энергетики должен увидеть доходы порядка 74,1 млн долларов к 2011 году и увеличение их до 96,3 млн долларов в 2013 (годовой рост 14%).

Настоящие и будущие применения КТ влияют на широкий спектр промышленных рынков, включая, например, биологию и биомедицину, компьютерные технологии и создание памяти, электронику и производство дисплеев, оптоэлектронные устройства, такие, как светодиоды, приборы освещения, лазеры, оптические компоненты, используемые в телекоммуникации, системы безопасности (например, датчики биологического оружия).

Евгений Биргер