量子点LED专题报告
量子点LED专题报告
一、什么是量子点LED？
量子点LED是把有机材料或者LED芯片和高效发光无机纳米晶体结合在一起而产生的具有新型结构的量子点有机发光器件。相对于传统的有机荧光粉，量子点具有发光波长可调（可覆盖可见和近红外波段）、荧光量子效率高（可大于90%）、颗粒尺寸小、色彩饱和度高、可低价溶液加工、稳定性高等优点，尤其值得注意的是高色纯度的发光使得其色域已经可以超过HDTV标准色三角。因此基于量子点的发光二极管，有望应用于下一代平板显示和照明。表征量子点的光电参数:
1、光致发光谱（PL谱）：光致发光谱反映的是发射光波长与发光强度的关系。从PL谱上可以得到发光颜色的单色性、复合发光的机制、量子点的颗粒尺寸大小及分布均匀性、本征发射峰波长等基本光学信息。量子点光致发光谱的半高宽越窄，说明量子点的发光单色性越好，器件的缺陷和杂质复合发光越少。
2、紫外可见吸收谱：量子点的紫外可见吸收谱反映的是量子点对不同波长光的吸收程度，从谱中吸收峰的位置可计算出量子点的禁带宽度。量子点吸收谱的第一吸收峰与光致发光谱的发射峰的偏移是斯托克斯位移，斯托克斯位移越大，
量子点的自吸收越弱，量子点的荧光强度越高。
3、光致发光量子产率：量子点溶液的光致发光量子产率是通过与标准荧光物质（一般用罗丹明6G）的荧光强度对比而测出。量子点高的量子产率能有效提升器件的发光效率，但纯核量子点沉积成薄膜后量子产率将比在溶液中的量子
产率下降1到2个数量级。量子点也存在荧光自淬灭现象，这是由存在于不均匀尺寸分布的量子点中的激子通过福斯
特能量转移到非发光点进行非辐射复合所引起。
二、量子点LED在照明显示中的应用方案量子点的发射峰窄、发光波长可调、荧光效率高、色彩饱和度好，非常适合用于显示器件的发光材料。量子点LED在照明显示领域中的应用方案主要包括两个方面：a、基于量子点光致发光特性的量子点背光源技术（QD-BLU，即光致量子点白光LED）；b、基于量子点电致发光特性的量子点发光二极管技术（QLED）。
（一）量子点背光源技术量子点背光源技术即光致量子点白光LED，是基于量子点光致发光特性的背光源技术。
（1）量子点背光源技术的基本原理量子点光致发光（PL）原理：量子点层在外界光源下获得能量，电子吸收激发光光子的能量从价带跃迁至导带。导带底的电子和价带顶的空穴可以产生带边复合发光，一部分电子与空穴则被比较浅的杂质能级所捕获，被杂质能级俘获的电子和空穴可以直接复合
产生发光或者向更深的缺陷跃迁。带边发射才是器件发光的主要机制，缺陷和杂质复合发光会影响量子点发光的纯色性光致量子点白光LED有大致两种实现方案：
1、颜色转换颜色转换机制是将蓝光LED芯片与绿光、红光量子点相结合制备量子点白光LED。相较颜色混合产生白光-适当混合各色量子点的电致发光，颜色转换产生白光是LED 芯片发出的蓝光部分被量子点吸收转变成绿光和红光，利用RGB原理与剩余蓝光复合形成白光。
2、直接白光直接白光机制是指发光层中只有一种发光量子点，经紫外LED芯片发出的紫外光激发发出不止一种颜色的光，然后直接复合产生白光。颜色混合和颜色转换产生白光的机制都涉及几种颜色光之间混合平衡的问题，各色光不匹配会严重影响白光LED的出光质量。因此，人们对直接发射白光的荧光体用于固态照明产生了极大的兴趣。由于直接白光量子点的发光多数有表面缺陷参与，因此效率较低，要实现直接白光量子点的最终应用，提高发光效率是研究的关键。
（2）量子点背光源技术的实际应用量子点背光源技术在实际中的应用是将蓝光LED芯片与量子点材料结合起来来取代传统液晶面板的背景光源-白光LED，由此制成的液晶面板也称为量子点LCD。
在液晶显示屏中封装量子点的方法有三种，第一种是直接将
量子点材料放在蓝色LED芯片上的“On-Chip”方式，第二种是将量子点密封在细玻璃管中并安装在背照灯导光板的LED光入射口的“On-Edge”方式，第三种是将薄膜之间夹有量子点的片状材料贴在导光板与液晶面板之间的
“On-Surface”方式。
2、美国QDVision公司的设计方案QDVision公司认为量子点原材料可用于市场规模巨大的液晶显示器，推广“色彩更为鲜艳”的量子点液晶电视。以42英寸电视为例计算每年需要约100吨量子点材料，为了应对市场迅速崛起的有效方法是将量子点材料设置在导光板入口（“On-Edge”方式）而非导光板与液晶面扳之间（“On-Surface”方式），采用该方法的量子点材料的使用量只有采用On-Surface方式时的
1/50，并且可以使用便宜且稳定的玻璃管来封装量子点材料，有很大的成本优势。另外将量子点材料设置在LED芯片表面的“On-Chip”方式虽然可以将年产量削减至万分之一（10kg/年），但考虑到LED的发热问题，选用“On-Edge”方式最为稳妥。
索尼在2013年1月的国际消费电子产品展（CES）展示了配备QDVisions公司量子点光学材料“ColorIQ”的液晶电视，这款液晶电视命名为“Triluminos”，色域NTSC比由原来的70%提高到了100%，采用了QDVision公司的量子点技术，可获得与有机EL同等的色彩表现力。
3、英国Nanoco的设计方案英国量子点材料供应商Nanoco 在无镉技术方面与陶氏化学合作，布局量子点市场。目前该公司的核心技术—完全不含毒性元素镉（Cd）的“CFQD”（无镉量子点）的产量还仅限于每年几千克的水平，还不足以满足以液晶面板为中心日益扩大的市场需求。为了建立起大规模生产体制，该公司与陶氏化学签订了排他性授权协议，目的是利用陶氏化学在化学领域的生产能力和供应链，为今后的市场扩大做准备。合作双方所使用的技术是将薄膜之间夹有量子点的片状材料贴在背照灯与液晶面板之间的“On-Surface”方式。鉴于量子点材料的稳定性和容易嵌入液晶面板的特性，采用了On-Surface方式的目是赢得市场。（二）量子点发光二极管技术
量子点发光二极管技术即QLED技术，是基于量子点电致发光特性的一种新型LED制备技术，是真正意义上的量子点发光二极管。而基于量子点的背光源技术，其实质是量子点LCD即量子点加液晶面板，是对现有LCD的一种改良，并不是真正意义上的QLED。
（1）QLED技术的基本原理量子点电致发光（EL）原理：QLED电致发光一般归咎于直接的载流子注入复合、Forster 共振能量转移或二者共同的作用。电子和空穴注入后，实现电致发光的途径有以下两种：a、电子和空穴直接注入到同一个量子点，在量子点中实现辐射复合发光；b、在有机物中
注入电子和空穴形成激子，然后以Forster共振能量转移形式将能量转移给量子点，在量子点中产生一个激子即电子-空穴对，最后电子-空穴对复合发出光子。这两种途径同时存在，可以使QLED的发光效率最大化。
（2）QLED四种基本结构类型自从电致驱动QLED1994年发明以来，器件经历了四种结构的发展和变化，其亮度和外量子效率得到很大地提高。
1、TypeI：以聚合物作为电荷传输层该结构以聚合物为载流子传输层，是最早的QLED器件结构，其典型的器件结构是将包含CdSe纯核量子点和聚合物双层或二者的混合物，包夹于两电极间。该结构由于使用了低量子产率的纯核CdSe，且存在明显的聚合物内寄生的电致发光，所以器件具有较低的外量子效率（EOE）和较小的最大亮度。
2、TypeII：以有机小分子作为电荷传输层2002年Coe等人提出了将单层量子点与双层OLED结合的TypeII型QLED
器件结构，以有机小分子材料作载流子传输层。该结构使在OLED的基础上，加入单层的量子点层能使通过有机层的载流子传输过程和发光过程分离开来，提高了OLED的外量子效率。
将OLED结构与量子点单层结合，让人们看到了提高QLED 效率的希望。这种结构器件既具有OLED的全部优点，同时又可以改善器件的光谱纯度和实现发光颜色的调谐。但是有
机层的使用导致器件在空气中的稳定性下降，如同传统的OLED一样，这种结构的QLED需要进行封装，从而提高了制作成本和限制了柔韧性。除此之外，有机半导体材料本身的绝缘性，限制了器件电流密度的进一步优化，进而限制了器件的发光亮度，并且有机半导体材料的发光光谱较宽，也不利于优化器件的色彩纯度。
3、TypeIII：全无机载流子迁移层与TypeII结构类型相比，该结构类型是以无机载流子传输层替代有机载流子传输层。这大大提高了器件在空气中的稳定性，并使器件能够承受更高的电流密度。Caruge等人用溅射法，以氧化锌锡和氧化镍分别作为电子和空穴传输层制备出全无机的QLED，该器件能承受的最大电流密度达到了4Acm-2，但外量子效率小于0.1%。器件效率不高归因于在溅射氧化物层时造成了量子点破坏，载流子注入不平衡和量子点被导电金属氧化物包围时产生的量子点荧光淬灭。
4、TypeIV：有机空穴传输层与无机电子传输层混合TypeIV 结构类型采用有机和无机混合载流子传输层制作QLED器件，该结构一般以N型无机金属氧化物半导体作为电子传输层，以P型的有机半导体作为空穴传输层。混合结构的QLED 外量子效率高，同时具有高亮度。其中Qian等人报道了外量子效率分别为1.7%，1.8%，0.22%，最大亮度分别为31000cdm-2，68000cdm-2，4200cdm-2的红、绿、蓝混合结
构QLED。
近期利用TypeⅣ这种混合结构，人们研制出了4英寸
QD-LED彩色显示器，采用微接触印刷技术，使用溶液化QLED彩色显示器的分辨率达到了1000ppi（像素尺寸为25μm）。
与TypeII结构类型相比，TypeIII和TypeIV结构类型使用的量子点薄膜厚度超过了一个单层达到50nm。因此TypeIV结构类型的工作机制偏重于载流子注入机制，而不是Forster
能量转移机制。
（3）QLED器件制备方法QLED器件制备方法中，已经被成功证明的制备技术包括相分离技术、喷墨技术和转印技术三种。
1、相分离技术相分离技术可以很好地制备大面积有序胶体单层量子点。量子点薄膜可以通过利用旋涂法从有机芳香族材料与脂肪族材料的量子点混合溶液中制备，在溶剂烘干时，两种不同材料分离，在有机半导体表面形成期望的单层量子点。这种方法可靠、灵活，同时可以精确地控制，重复性好。溶液浓度、溶液比例、量子点尺寸分布以及量子点的形状都会影响薄膜的结构。控制好这些因素可以获得高效率、高色彩饱和度的QLED。然而由于这种方法采用旋涂法，因此它只能制备单色显示屏。
2、喷墨技术对全色显示来说，希望找到一种能够制作单层
量子点图案的制备工艺，同时不会对材料与器件结构有更多的要求，而喷墨工艺就是符合这些条件的制备技术。喷墨技术就是用微米级的打印喷头将制备好的有待殊功能的“墨水”喷涂在预先已经图案化了的ITO衬底上形成像素单元。利用喷里法能精确控制量及位置的按需分配，可降低生产成本，还能实现大面积大尺寸显示。
3、转印技术转印技术是首先将量子点溶液涂在硅板上，然后蒸发，再将突起部分进行压制成量子点层，去掉表层后转压到玻璃基板或塑料基板上，该过程就实现了最子点到基板的转移。
（4）当前QLED的主要问题1、制备成本QLED器件的制作成本大致可分为原材料的成本和处理这些材料的制造成本。由于目前QLED都采用类似的工具箱薄膜处理技术，例如喷墨和微接触印刷，热蒸发定量和溅射等，虽然QLED在结构和制作技术上比OLED减少了很多成本，但是高要求的制备环境使其与商业化仍有一段距离。
2、使用寿命目前QLED器件在最低视频亮度（100cd/m2）上的寿命仅为100-1000个小时，远远小于显示器需要的寿命（大于10000小时）。由于目前缺乏深入的理论研究，所以造成器件寿命短的因素可能有很多。由于QLED器件一定程度上是在OLED基础上演变而来的，所以作为QLED电荷传输层的有机物的某些固有不稳定性质可能是其器件寿命短
的一个原因。在这个基础上，改善器件中的有机物的稳定性成为增加QLED寿命的一个研究方向。
三、量子点LED的应用量子点LED主要有两个应用方向：一个是利用量子点背光源技术的量子点LCD，另外一个是量子点发光二极管QLED。在这两种应用方向中，量子点LCD 的应用较为简单成熟，已经有相当多的产品出现，而相比之下QLED还在不断发展改进中。
（一）量子点LED的应用优势由于量子点LED采用了量子点材料，所以其自然而然也就具备了量子点材料相对于有机荧光材料的诸多优势。（二）量子点LED应用发展概况（1）2010年LG在SID国际显示信息大会上展示了一款新型面板，该面板采用量子点LED作为其背景光源，液晶面板的色彩纯度将得到进一步提升，从而使得面板的显示色域扩大了30%。
（2）2011年先进材料开发商NanoPhotonica在量子点LED 显示技术方面取得切实可行的重大突破，即将用于显示器的批量生产。采用NanoPhotonica-QLED技术生产的显示器将拥有更佳的画质，同时功耗下降30%，价格削减75%，使用寿命延长一倍。其用途广泛，可用于各种尺寸的显示器，而用途广泛的背后是无需真空蒸镀处理、具有成本效益的喷墨打印技术。
三星电子以有机层和无机层分别作为量子点发光层的电子
和空穴传输层，制备得到了量子点发光二极管。通过转印法对量子点薄膜图形化，三星电子公司制作了4英寸全彩有源矩矩阵QLED显示器件原型。
QDVision公司在SID上展示了一款4英寸的全彩色量子点LED显示屏，该显示屏的画质与效率已经达到现有OLED的水平。QDVision预计3-5年内将实现量子点LED显示屏的量产。Nanosys公司在2011年SID上展示了一款量子点增强薄膜QDEF技术，该技术在液晶显示器的背光单元和显示模块之间增加一层量子点增强薄膜，能够使现有液晶显示器的色域提高50%，达到与OLED齐平的色域。
2011年Nanosys公司以蓝光LED激发量子点发光薄膜作为背景光源，开发了色域达到80%NTSC的47英寸全高清LCD 电视。
（3）2013年2013年6月索尼推出在背光源中采用量子点技术的液晶电视高端机型，同年10月亚马逊推出了液晶屏背光源采用量子点的平板电脑。
（4）2014年4月，全球科技领导品牌美国优派（ViewSonic）的VX2457sml是量子点技术的代表之作，借助量子点显示技术可进一步增加可显示色彩的数量，将面板的显示色域提升到99%AdobeRGB，液晶面板的色彩纯度也有大幅度提升，提高了图像质量，从而为用户呈现出专业、极致的逼真色彩显示。
9月，三星电子、LGE及TCL都在柏林国际消费电子展（IFA）上首次展出应用量子点背光技术的LCD电视。其中，三星电子将与明年一季度量产QDLCD电视，由SDC提供Opencell，首批产品主要产品尺寸为55英寸和66英寸，并将定位在超高端市场。
TCL则将使用华星55英寸UHD面板及3MQDEF，色域达到105%，计划最快于2014年年底量产。LGE也一直与QDvision合作开发量子点背光技术并计划推出QDLCD电视，但2015年的产品策略将仍以OLED为重点推广产品。索尼也有计划推出55英寸以上QDLCD电视产品。
美国专利和商标局2014年初通过了一项Apple在2012年申请的被称为“拥有分色滤光器的量子点增强显示器”专利，专利中详细介绍了量子点技术以及这种技术如何应用在像iPhone这样的移动设备上。
（5）2015年三星在CES2015电子展上大力宣传全新的“SUHDTV”系列，突出其亮度、颜色还原、细节呈现等优势，也是与普通UHD（超清）电视的区别。但本质上，SUHD 也是以量子点技术为基础，只不过三星针对纳米晶体、图像处理引擎进行了优化，相对此前的4KLED背光电视看上去效果更出色。
在CES2015上，TCL集团也在展会上举行了新品推介会，面向北美市场发布中国首款量子点电视H9700，成为2015
美国CES展一大看点。
（6）2016年2016年IFA展会上，三星展示了多款大屏电视新品，以SUHD为主的量子点电视毫无意外地占领了半边天-除了覆盖43英寸到88英寸不等的19款量子点电视新品，三星还发布首款量子点曲面电竞显示器。
9月TCL进行秋季产品线的重要推陈出新，推出高端副品牌“创逸”（英文名称为“Xess”），及旗下量子点电视、平板电脑、手机等数款终端产品，其中量子点电视X2作为重要旗舰产品预计三个月后正式推向市场。
（三）量子点LED应用市场分析量子点LED的应用市场分为QLED和量子点LCD，由于QLED商用化还不够成熟，现在的量子点LED应用市场基本上被量子点LCD占据。（1）全球QLED应用市场预测虽然现在所有的目光都集中在量子点LCD上，但QLED才是真正意义上的量子点发光二极管，有望成为下一代OLED显示屏技术。根据IDTechExResearch前瞻性预测，到2026年QLED的市场规模可以达到112亿美元，显示领域的市场规模为96亿美元，占比约85%。图26：QLED应用市场规模预测（2）全球量子点LCD应用市场预测量子点显示技术在上世纪90年代就已经问世，但它直到最近才开始在电视市场里流行起来。液晶面板已经发展了几十年，主要的提升在于背光技术的发展，LED背光目前已经成为主流，相比传统冷阴极荧光灯背
光拥有更好的显示效果。但显然LED背光也并非万能，所谓的“WhiteLED”光谱范围十分广泛，所以为了显示更饱和的红、绿、蓝色，需要更精准的调光技术，也存在一些瓶颈。自发光的OLED具有更好的色彩还原效果，但成本非常高，市场接受度低，大规模地量产很不现实。量子点则是一种液晶显示技术中更为高效的显示技术。量子点能够将纯蓝色光源转换为红、绿色，抑制偏色状况，实现更平衡的三原色输出。同时，它的功耗和成本也要比OLED更低。考虑到量子点技术能够带来更高的能效和色彩表现，同时还可降低成本，量子点LCD可能很快就会成为高端电视市场里最热门的选择。
2015年量子点LCD的市场规模为7760万美元，预计到2020年市场规模可达4.77亿美元，同比增长515%。可以看到，未来五年量子点LCD的市场规模将呈现爆发式增长的状态，潜力巨大。图27：量子LCD市场规模预测
量子点LCD一共有三种封装形式：On-Surface、On-Edge和On-Chip，目前前两种方式是量子点LCD的主要封装形式。2015年以On-Surface形式和On-Edge形式封装的量子点LCD市场规模分别为6950万美元和810万美元，预计到2020年市场规模分别为42540万美元和1610万美元。On-Surface 形式市场规模呈逐年增加趋势，On-Edge形式2018年市场规模预计将达2020万美元，随后呈现下降趋势。On-Chip形式
封装的量子LCD预计2018年市场规模为700万美元，2020年将达3570美元，将超过On-Edge形式封装的市场规模。On-surface封装形式是量子点LCD的主流选择，2015年市场规模占比为89.6%，预计2020年占比为89.1%。量子LCD 由于其优异的性能，将广泛应用于电视显示屏（TV）、监控显示屏（monitor）、笔记本电脑显示屏（notebook）、平板电脑显示屏（tablet）和手机显示屏（smartphone）。2015年应用于TV、monitor和tablet的市场规模分别为7350万美元、350万美元和50万美元，出货量分别为140万台、40万台和10万台，预计到2020年市场规模分别为41630万美元、2420万美元和1930万美元，出货量分别为2450万台、320万台和470万台。应用于notebook的2016年的市场规模为70万美元，出货量为10万台，预计到2020年市场规模为400万美元，出货量为80万台。应用于smartphone的2018年的市场规模为110万美元，出货量为50万台，预计到2020年市场规模为1350万美元，出货量为740万台。量子点电视是量子点LCD的主要应用领域，2015约占到总市场规模的94.8%，2020年预计约为87.2%。
图31：量子点LCD应用领域出货量预测未来五年内，量子点电视将占据着量子点LCD应用的绝大部分市场，2015年40-49英寸量子点电视的出货量为10万台，50-59英寸为80万台，60-69英寸为40万台，到2020年预计出货量将分别
达到830万台、1190万台和390万台。预计大于70英寸量子点电视2017年的出货量为10万台，到2020年预计为40万台。40-60英寸是量子点电视的主流需求，2015年占到总出货量的69.2%，2020年将占到82.5%，相比之下70英寸以上需求较小。图33：不同尺寸量子点电视出货量预测四、全球主要量子点生产厂商目前全球大约有六十家单位在进行
量子点的研究，包括企业、大学、研究机构等，其中三大世界领先的量子点材料制造商-英国的Nanoco、美国的QDVision和德国的Nanosys，已逐步形成三足鼎立的态势，这三家公司几乎把市场瓜分殆尽，而杭州纳晶科技股份有限公司是国内唯一一家具备量子点技术研发实力的企业。（一）国外主要量子点企业（1）英国Nanoco英国Nanoco 成立于2001年，其市场定位是环保型无镉量子点（CFQD）的生产商和供应商，其与美国陶氏化学合作试制的使用无镉（Cd）量子点的液晶显示器于2014年6月2日在“SID2014”期间进行了展示，采用“On-Surface”的封装形式，但尚未有应用产品的公开报道，另外三星即将量产的量子点背光材料主要来自Nanoco和陶氏化学，该公司当前市值为1.96亿美元。
Nanoco公司2015年营业收入和净利润分别为320万美元和-1290万美元，连续六年净利润为负值且不断扩大，处于亏损当中。其2015年的营业收入来源于版税与许可证收入、
量子点材料和技术服务三个部分，其中量子点材料的营业收入占比为21.9%。
Nanoco量子点材料业务概况：1、背光显示：CFQD可以显著增加显示色域（提高30%）使影像更逼真，色彩更艳丽，且无需改变现有LCD及LED显示的工艺模式，成本更低，更易于被广大LCD（LED）厂商所接受。应用方向：手机面板、平板电脑、电脑显示屏、电视等。
2、照明：通过控制CFQD的尺寸可以精准地调节光的色温及显色指数，从而达到客户对光的个性化需求。另外由于CFQD更为优异的光电转化效率，可以减少LED光源的使用量而达到更加节能的目的。应用方向：LED封装、LED照明装置、LED灯具、LED照明产品等。
3、薄膜太阳能：Nanoco生产的纳米粒子（CIGS）具有很好的光电转化效率，与现行的加工方法不同，该纳米粒子可以通过溶液法制作薄膜太阳能电池，材料利用率到达90%，远高于现行的蒸镀法和溅射法（
4、生物医药：水溶性CFQD和功能化CFQD，应用方向：生物成像、体内体外活体诊断。
（2）美国QDVision美国QDVision于2004年由世界著名麻省理工学院（MIT）的研究人员创立，其中包括量子点显示技术之父MoungiBawendi，其除了拥有超过250项专利和申请中的专利外，还获得了包括由美国环境保护署颁发的著名
“总统绿色化学奖”在内的诸多奖项。其与美国NexxusLighting合作于2009年推出了商业化的量子点照明光源，2013年发布的量子点背光管应用于日本Sony公司的电视机，采用了“On-Edge”的封装方式。QDVision声称其量子点光学部件的月产量可达100万个。
QDVision是量子点显示技术领域的领导者，其ColorIQ量子点显示技术提供的独特组件方案可以使显示器输出“全域”色彩。自2013年以来，该公司已售出超过一百万件的ColorIQ 光学器件并持续与电视和显示器市场的品牌商包括TCL、海信、飞利浦和康佳合作，采用ColorIQ技术的量子点电视和显示器目前已在中国、日本和欧洲等地上市。
ColorIQ量子点显示技术是一种由QDVision研发的高级发光半导体技术，相关产品采用量子点材料制备而成，能发射出非常纯净、非常饱和的窄带宽红、绿、蓝光，通过集成ColorIQ 光学组件和客户的显示技术，液晶电视可以实现更广的色域和100%NTSC标准。应用方向：大屏液晶电视、个人电脑、工作站显示器、智能手机、照明领域等。
（3）德国Nanosys德国Nanosys成立于2001年，是量子点显示技术的领导者之一，该公司握有超过300项量子点显示的相关专利，其2012年与3M公司合作研发了量子点加厚薄膜（QDEF）技术，利用QDEF技术不仅可以将色域由NTSC 比70%扩大到100%，用液晶面板亮度与背照灯功率之比表
示的发光效率也提高了约50%，其采用了“On-Surface”的封装形式。
Nanosys量子点材料业务主要包括量子点浓缩液和QDEF技术，该公司目前拥有世界最大的量子点浓缩液生产基地，年产量25吨，同时具备每年为600万台60英寸量子点电视提供量子点材料的能力，2015年之后将会陆续推出一系列新型量子点产品，例如量子点管道。该公司与一些知名的电脑和显示器品牌商如3M、三星、夏普和LG建立了紧密的合作关系，其产品广泛应用于平板电脑、电视，智能手机等。（二）国内主要量子点企业（1）杭州纳晶科技股份有限公司纳晶科技成立于2009年8月，是一家以量子点半导体新材料为技术核心的国家级高新技术企业，主要业务是量子点新材料的研究、制造及应用技术与产品的开发，在新型量子点材料的设计、合成及表面修饰居于全球领先地位，是国内唯一的一家新三板上市公司，具备雄厚的科研实力，当前市值为16.3亿元。
纳晶科技2015年营业收入和净利润分别为731万元和-495万元，连续四年净利润为负值，但近三年亏损不断减小。该公司量子点材料及其应用处于市场导入及验证期，虽然其拥有不可代替的技术竞争优势，包括量子管在内等应用产品已经开始批量生产，但在形成客观营业收入前仍存在继续亏损的经营风险。其2015年的营业收入来源于照明产品、半导
体发光材料、技术服务、生物产品和显示产品五个部分，营业收入占比分别为56.8%、26.2%、11.4%、4.7%和1%，显示产品比重较小。纳晶科技主营业务概况：1、量子点材料：分为四个产品体系-含镉量子点试剂、无镉量子点试剂、金属纳米晶和氧化物纳米晶，广泛应用于发光器件、太阳能电池、催化、生物标记和生物医药等领域的基础研究和应用开发。
2、ColorIn量子点显示技术：产品包括量子点光转换器件（Q-LCD）和量子点光转换膜（QLCF），广泛应用于电视、显示器、手机等终端产品。
3、QLED：已建立OLED印刷显示项目研究中心，正积极推进QLED印刷显示技术的产业化开发。
4、生物医药：成立全资子公司北京纳晶生物科技有限公司，致力于量子点在生命科学领域的应用与推广，产品有量子点标记物、量子点标记试剂盒、量子点快检平台等。
5、纳晶自然光：运用独家的量子点纳米晶与美国CREE全球授权远程激发技术相结合，研发出基于自然光光谱模拟技术的3D硅胶球面罩发光器件，与自然光健康可见光谱区域95%以上重合，是目前为止最接近自然光的人造光源。
分析师裘孝锋TEL：8621-20252676
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【科普】量子点显示技术
量子点总结
1．前言 在最近的几十年里，量子点（QDs）即半导体纳米晶体（NCs）由于具有独特的电子和发光性质以及量子点在生物标记,发光二极管，激光和太阳能电池等领域的应用成为大家关注的焦点。量子点尺寸大约为1-10 纳米，它的尺寸和形状可以精确的通过反应时间、温度、配体来控制。当量子点尺寸小于它的波尔半径的时候，量子点的连续能级开始分离，它的值最终由它的尺寸决定。随着量子点的尺寸变小，它的能隙增加，导致发射峰位置蓝移。由于这种量子限域效应，我们称它为“量子点”。1998 年, Alivisatos和Nie 两个研究小组首次解决了量子点作为生物探针的生物相容性问题, 他们利用MPA 将量子点从氯仿转移到水溶液，标志着量子点的生物应用的时代的到来。目前，量子点最引人瞩目的的应用领域之一就是在生物体系中做荧光探针。 与传统的有机染料相比，量子点具有无法比拟的发光性能，比如尺寸可调的荧光发射，窄且对称的发射光谱宽且连续的吸收光谱，极好的光稳定性。通过调节不同的尺寸，可以获得不同发射波长的量子点。窄且对称的荧光发射使量子点成为一种理想的多色标记的材料。 由于宽且连续的吸收光谱，用一个激光源就可以同时激发一系列波长不同荧光量子点量子点良好的光稳定性使它能够很好的应用于组织成像等。量子点集中以上诸多优点是十分难得的，因此这就要求我们制备出宽吸收带，窄且对称的发射峰，高的量子产率稳定和良好生物兼容性的稳定量子点。 现在用作荧光探针的量子点主要有单核量子点（CdSe，CdTe，CdS）和核壳式量子点（CdSe/ZnS[39], CdSe/ZnSe[40]）。量子点的制备方法主要分为在水相体系中合成和在有机相体系中合成。本文主要以制备量子点的结构及合成方法为主线分为两部分：第一部分综述了近十几年量子点在有机相中的制备方法的演变历程，重点包括前体的选择，操作条件和合成量子点结构。第二部分介绍了近十几年量子点在水相中制备方法的改进历程，重点包括保护剂的选择及水热法及微波辅助法合成方法。 2．在有机体系中制备在有机相中制备量子点主要采用有机金属法，有机金属法是在高沸点的有机溶剂中利用前躯体热解制备量子点的方法，即将有机金属前躯体溶液注射进250～300℃的配体溶液中，前躯体在高温条件下迅速热解并成核，晶核缓慢生长成为纳米晶粒。通过配体的吸附作用阻滞晶核生长，并稳定存在于溶剂中。配体所采用的前躯体主要为烷基金属（如二甲基隔）和烷基非金属（如二-三甲基硅烷基硒）化合物，主配体为三辛基氧化膦（TOPO），溶剂兼次配体为三辛基膦（TOP）。这种方法制备量子点，具有可制备量子点的种类多、改进纳米颗粒性能的方法多及所量子点的量子产率高等优点，其粒径分布可用多种手段控制，因而成为目前制备量子点的主要方法。 2.1 单核量子点的制备1993 年，Murray 等采用有机金属试剂作为反应前驱物，在高温有机溶剂中通过调节反应温度，合成了量子产率约为10%、单分散(±5%)的CdSe 量子点。他们采用TOPO 作为有机配位溶剂，用Cd(CH3)2 和TOP-Se 作为反应前驱物，依次将其注入到剧烈搅拌的350℃TOPO 溶液中，在短时间内生成大量的CdSe 纳米颗粒晶核，然后迅速降温至240℃以阻止CdSe 纳米颗粒继续成核，随后升温到260～280℃并维持一段时间，根据其吸收光谱监测晶体的生长，当晶体生长到所需要的尺寸时，将反应液冷却至60℃。加入丁醇防止TOPO 凝固，随后加入过量的甲醇，由于CdSe 纳米颗粒不溶于甲醇，通过离心便可得到CdSe 纳米颗粒。通过改变温度，可以将粒径控制在2.4～13nm 之间，且表面的TOPO 可以用吡啶、呋喃等代替。此后，Peng 等又通过进一步优化工艺条件,将两组体积不同，配比一定的Cd (CH3) 2、Se、TOP 的混合溶液先后快速注入高温TOPO 中的方法制得了棒状的CdSe量子点，从而扩展了该合成方法对量子点纳米晶粒形状的控制。利用这种
(完整word版)量子点LED
量子点LED专题报告 一、什么是量子点LED？ 量子点LED是把有机材料或者LED芯片和高效发光无机纳米晶体结合在一起而产生的具有新型结构的量子点有机发光器件。相对于传统的有机荧光粉，量子点具有发光波长可调（可覆盖可见和近红外波段）、荧光量子效率高（可大于90%）、颗粒尺寸小、色彩饱和度高、可 低价溶液加工、稳定性高等优点，尤其值得注意的是高色纯度的发光使得其色域已经可以超过HDTV标准色三角。因此基于量子点的发 光二极管，有望应用于下一代平板显示和照明。
表征量子点的光电参数: 1、光致发光谱（PL谱）：光致发光谱反映的是发射光波长与发光强度的关系。从PL谱上可以得到发光颜色的单色性、复合发光的机制、量子点的颗粒尺寸大小及分布均匀性、本征发射峰波长等基本光学信息。量子点光致发光谱的半高宽越窄，说明量子点的发光单色性越好，器件的缺陷和杂质复合发光越少。 2、紫外可见吸收谱：量子点的紫外可见吸收谱反映的是量子点对不同波长光的吸收程度，从谱中吸收峰的位置可计算出量子点的禁带宽度。量子点吸收谱的第一吸收峰与光致发光谱的发射峰的偏移是斯托
克斯位移，斯托克斯位移越大，量子点的自吸收越弱，量子点的荧光强度越高。 3、光致发光量子产率：量子点溶液的光致发光量子产率是通过与标准荧光物质（一般用罗丹明6G）的荧光强度对比而测出。量子点高的量子产率能有效提升器件的发光效率，但纯核量子点沉积成薄膜后量子产率将比在溶液中的量子产率下降1到2个数量级。量子点也存在荧光自淬灭现象，这是由存在于不均匀尺寸分布的量子点中的激子通过福斯特能量转移到非发光点进行非辐射复合所引起。 二、量子点LED在照明显示中的应用方案 量子点的发射峰窄、发光波长可调、荧光效率高、色彩饱和度好，非常适合用于显示器件的发光材料。量子点LED在照明显示领域中的应用方案主要包括两个方面：a、基于量子点光致发光特性的量子点背光源技术（QD-BLU，即光致量子点白光LED）；b、基于量子点电致发光特性的量子点发光二极管技术（QLED）。
量子点发光材料综述
量子点发光材料综述 1.量子点简介 1.1量子点的概述 量子点(quantum dot, QD)是一种细化的纳米材料。纳米材料是指某一个维度上的尺寸小于100nm的材料，而量子点则是要求材料的尺寸在3个维度都要小于100nm[1]。更进一步的规定指出，量子点的半径必须要小于其对应体材料的激子波尔半径，其尺寸通常在1-10nm左右[2]。由于量子点半径小于对应体材料的激子波尔半径，量子点能表现出明显的量子点限域效应，此时载流子在三个方向上的运动受势垒约束，这种约束主要是由静电势、材料界面、半导体表面的作用或是三者的综合作用造成的。量子点中的电子和空穴被限域，使得连续的能带变成具有分子特性的分离能级结构[1]。这种分离结构使得量子点有了异于体材料的多种特性以及在多个领域里的特殊应用。 1.2量子点的特性 由于量子点中载流子运动受限，使得半导体的能带结构变成了具有分子原子特性的分离能级结构，表现出与对应体材料完全不同的光电特性。 1.2.1 量子尺寸效应 纳米粒子中的载流子运动由于受到空间的限制，能量发生量子化，连续能带变为分立的能级结构，带隙展宽，从而导致纳米颗粒的吸收和荧光光谱发生变化[3]。这种现象就是典型的量子尺寸效应。研究表明，随着量子点尺寸的缩小，其荧光将会发生蓝移，且尺寸越小效果越显著[4]。 1.2.2 表面效应 纳米颗粒的比表面积为A m=S V =4πR2 4 3 πR3 =3 R ，也就是说量子点比表面积随着颗 粒半径的减小而增大。量子点尺寸很小，拥有极大的比表面积，其性质很大程度上由其表面原子决定。当其表面拥有很大悬挂键或缺陷时，会对量子点的光学性质产生极大影响[5]。 1.2.3 量子隧道效应 量子隧道效应是基本的量子现象之一。简单来说，即当微观粒子(例如电子等)能量小于势垒高度时，该微观粒子仍然能越过势垒。当多个量子点形成有序阵列，载流子共同越过多个势垒时，在宏观上表现为导通状态。因此这种现象又
半导体量子点及其应用概述_李世国答辩
科技信息2011年第29期 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 0引言 近年来半导体材料科学主要朝两个方向发展:一方面是不断探索扩展新的半导体材料,即所谓材料工程;另一方面是逐步从高维到低维深入研究己知半导体材料体系,这就是能带工程。半导体量子点就是通过改变其尺寸实现能级的改变,达到应用的目的,这就是半导体量子点能带工程。半导体量子点是由少量原子组成的准零维纳米量子结构,原子数目通常在几个到几百个之间,三个维度的尺寸都小于100纳米。载流子在量子点的三个维度上运动受尺寸效应限制,量子效应非常显著。在量子点中,由于量子限制效应作用,其载流子的能级类似原子有不连续的能级结构,所以量子点又叫人造原子。由于特殊能级结构,使得量子点表现出独特的物理性质,如量子尺寸效应、量子遂穿效应、库仑阻塞效应、表面量子效应、量子干涉效应、多体相关和非线性光学效应等,它对于基础物理研究和新型电子和光电器件都有很重要的意义,量子点材料生长和器件应用研究一直是科学界的热点之一[1]。 1量子点制备方法 目前对量子点的制备有很多方法,主要有外延技术生长法、溶胶-凝胶法(Sol-gel 和化学腐蚀法等,下面简单介绍这几种制备方法: 1.1外延技术法 外延技术法制备半导体量子点,主要是利用当前先进的分子束外延(MBE、金属有机物分子束外延(MOCVD和化学束外延(CBE等技术通过自组装生长机理,在特定的生长条件下,在晶格失配的半导体衬底上通过异质外延来实现半导体量子点的生长,在异质外延外延中,当外延材料的生长达到一定厚度后,为了释放外延材料晶格失配产生的应力能,外延材料就会形成半导体量子点,其大小跟材料的晶格失配度、外延过程中的条件控制有很大的关系,外延技术这是目前获得高质量半导体量子点比较普遍的方法,缺点是对半导体量子点的生长都是在高真空或超高真空下进行,使得材料生长成本非常高。1.2胶体法
量子点的制备方法综述及展望
量子点的制备方法综述及展望 1．前言 在最近的几十年里，量子点（QDs）即半导体纳米晶体（NCs）由于具有独特的电子和发光性质以及量子点在生物标记,发光二极管，激光和太阳能电池等领域的应用成为大家关注的焦点。英语论文。 量子点尺寸大约为1-10 纳米，它的尺寸和形状可以精确的通过反应时间、温度、配体来控制。当量子点尺寸小于它的波尔半径的时候，量子点的连续能级开始分离，它的值最终由它的尺寸决定。随着量子点的尺寸变小，它的能隙增加，导致发射峰位置蓝移。由于这种量子限域效应，我们称它为“量子点” 。1998 年 , Alivisatos和 Nie 两个研究小组首次解决了量子点作为生物探针的生物相容性问题, 他们利用MPA 将量子点从氯仿转移到水溶液，标志着量子点的生物应用的时代的到来。目前，量子点最引人瞩目的的应用领域之一就是在生物体系中做荧光探针。 与传统的有机染料相比，量子点具有无法比拟的发光性能，比如尺寸可调的荧光发射，窄且对称的发射光谱宽且连续的吸收光谱，极好的光稳定性。通过调节不同的尺寸，可以获得不同发射波长的量子点。窄且对称的荧光发射使量子点成为一种理想的多色标记的材料。 由于宽且连续的吸收光谱，用一个激光源就可以同时激发一系列波长不同荧光量子点量子点良好的光稳定性使它能够很好的应用于组织成像等。硕士网为你提供计算机硕士论文。 量子点集中以上诸多优点是十分难得的，因此这就要求我们制备出宽吸收带，窄且对称的发射峰，高的量子产率稳定和良好生物兼容性的稳定量子点。 现在用作荧光探针的量子点主要有单核量子点（CdSe，CdTe，CdS）和核壳式量子点（CdSe/ZnS[39], CdSe/ZnSe[40]）。量子点的制备方法主要分为在水相体系中合成和在有机相体系中合成。 本文主要以制备量子点的结构及合成方法为主线分为两部分：第一部分综述了近十几年量子点在有机相中的制备方法的演变历程，重点包括前体的选择，操作条件和合成量子点结构。第二部分介绍了近十几年量子点在水相中制备方法的改进历程，重点包括保护剂的选择及水热法及微波辅助法合成方法。 2．在有机体系中制备在有机相中制备量子点主要采用有机金属法，有机金属法是在高沸点的有机溶剂中利用前躯体热解制备量子点的方法，即将有机金属前躯体溶液注射进250～300℃的配体溶液中，前躯体在高温条件下迅速热解并成核，晶核缓慢生长成为纳米晶粒。通过配体的吸附作用阻滞晶核生长，并稳定存在于溶剂中。配体所采用的前躯体主要为烷基金属（如二甲基隔）和烷基非金属（如二-三甲基硅烷基硒）化合物，主配体为三辛基氧化膦（TOPO），溶剂兼次配体为三辛基膦（TOP）。这种方法制备量子点，具有可制备量子点的种类多、改进纳米颗粒性能的方法多及所量子点的量子产率高等优点，其粒径分布可用多种手段控制，因而成为目前制备量子点的主要方法。 2.1 单核量子点的制备1993 年，Murray 等采用有机金属试剂作为反应前驱物，在高温有机溶剂中通过调节反应温度，合成了量子产率约为10%、单分散(± 5%)的CdSe 量子点。他们采用TOPO 作为有机配位溶剂，用Cd(CH3)2 和TOP-Se 作为反应前驱物，依次将其注入到剧烈搅拌 的350℃TOPO 溶液中，在短时间内生成大量的CdSe 纳米颗粒晶核，然后迅速降温至240℃以阻止CdSe 纳米颗粒继续成核，随后升温 到260～280℃并维持一段时间，根据其吸收光谱监测晶体的生长，当晶体生长到所需要的尺寸时，将反应液冷却至60℃。加入丁醇防止TOPO 凝固，随后加入过量的甲醇，由于CdSe 纳米颗粒不溶于甲醇，通过离心便可得到CdSe 纳米颗粒。通过改变温度，可以将粒径控制在2.4～13nm 之间，且表面的TOPO 可以用吡啶、呋喃等代替。此后，Peng 等又通过进一步优化工艺条件 ,将两组体积不同，配比一定的Cd (CH3) 2、 Se、TOP 的混合溶液先后快速注入高温 TOPO 中的方法制得了棒状的 CdSe量子点，从而扩展了该合成方法对量子点纳米晶粒形状的控制。利用这种方法合成的量子点受到杂质和晶格缺陷的影响，因此量子产率较低。由于Te 更容易被氧化，所以制备高质量的CdTe 要比制备CdSe，CdS 难得多。2001 年，Dmitri.V 等用DDA(十二胺)代替TOPO作反应溶剂合成高质量的CdTe 量子点，量子产率可达65%，且窄的发射光谱覆盖红色和绿色
量子点知识
量子点的基本知识 量子点是继超晶格和量子阱之后，于上个世纪80年代中后期和量子线同时发展起来的一类新型低维量子结构。其历史最早可以追溯到作为光催化剂的半导体胶体【】。当时为了提高光催化性而减小粒子的尺寸时，就发现随着粒子尺寸的减小，粒子的颜色发生了变化。例如体相呈橙色的Cds随粒径的减小而逐渐变成黄色、浅黄色甚至白色，但当时并未对这一现象进行深入的研究。1962年，日本理论物理学家Kubo提出了金属颗粒的量子尺寸效应【】，使人们从理论上对这个效应有了一定的认识，并开始对包括半导体在内的一些材料进行了相应的研究。但直到上个世纪80年代初期，对半导体量子点材料的研究还形成规模。促使人们开始大规模对半导体量子点材料进行研究的起因，源于1983年美国Hughes研究所的R.K.Jain和R.C.Lind发表的一篇论文【】。它们在市售的CdS1-x Se x 半导体微晶掺杂的光学滤波玻璃上观测到了很高的三次非线性光学效应和快速的光响应（皮秒量级），可望在超高速的光运算、全光开关和光通信等方面具有广阔的应用前景。正是以这篇文章为契机，科学工作者们开始积极投身到这一研究领域中来。 量子点的定义 量子点通常是指由人工制造的尺寸为10nm-1μm的微小晶体结构，其中含有1~1000个可被控制的电子。顾名思义，量子点即是将材料的尺寸在三维空间进行约束，并达到一定的临界尺寸（抽象成一个点）后，材料的材料的行为具有了量子特性，结构和性质也随之发生从宏观到微观的转变。其典型特征是电子波函数的完全局域化和电子能谱的量子化。量子点材料的研究是一个涉及多科学的交叉领域研究，因而其名称也是多种多样的。例如，材料科学家称之为超细颗粒；晶体学家称之为微晶、纳米晶粒；原子分子物理学家称之为量子点。不同学科在量子点领域的交汇，一方面丰富了研究思想和方法，另一方面也开拓了应用领域和潜在的市场。 量子点的分类 量子点有很多种分类方法：按其集合形状可以分为箱形量子点、圆盘形量子点、球形量子点、四面体形量子点、圆柱形量子点、透镜形量子点和外场诱导量子点等；按其材料组成，可分为元素半导体量子点、化合物半导体量子点、半导
量子点的制备方法
量子点的制备方法综述及展望 来源:https://www.sodocs.net/doc/ed8872235.html, 1．前言 在最近的几十年里，量子点（QDs）即半导体纳米晶体（NCs）由于具有独特的电子和发光性质以及量子点在生物标记,发光二极管，激光和太阳能电池等领域的应用成为大家关注的焦点。中国硕士论文网提供大量免费英语论文。 量子点尺寸大约为1-10 纳米，它的尺寸和形状可以精确的通过反应时间、温度、配体来控制。当量子点尺寸小于它的波尔半径的时候，量子点的连续能级开始分离，它的值最终由它的尺寸决定。随着量子点的尺寸变小，它的能隙增加，导致发射峰位置蓝移。由于这种量子限域效应，我们称它为“量子点”。1998 年 , Alivisatos和 Nie 两个研究小组首次解决了量子点作为生物探针的生物相容性问题, 他们利用MPA 将量子点从氯仿转移到水溶液，标志着量子点的生物应用的时代的到来。目前，量子点最引人瞩目的的应用领域之一就是在生物体系中做荧光探针。 与传统的有机染料相比，量子点具有无法比拟的发光性能，比如尺寸可调的荧光发射，窄且对称的发射光谱宽且连续的吸收光谱，极好的光稳定性。通过调节不同的尺寸，可以获得不同发射波长的量子点。窄且对称的荧光发射使量子点成为一种理想的多色标记的材料。 由于宽且连续的吸收光谱，用一个激光源就可以同时激发一系列波长不同荧光量子点量子点良好的光稳定性使它能够很好的应用于组织成像等。硕士网为你提供计算机硕士论文。 量子点集中以上诸多优点是十分难得的，因此这就要求我们制备出宽吸收带，窄且对称的发射峰，高的量子产率稳定和良好生物兼容性的稳定量子点。 现在用作荧光探针的量子点主要有单核量子点（CdSe，CdTe，CdS）和核壳式量子点（CdSe/ZnS[39], CdSe/ZnSe[40]）。量子点的制备方法主要分为在水相体系中合成和在有机相体系中合成。 本文主要以制备量子点的结构及合成方法为主线分为两部分：第一部分综述了近十几年量子点在有机相中的制备方法的演变历程，重点包括前体的选择，操作条件和合成量子点结构。第二部分介绍了近十几年量子点在水相中制备方法的改进历程，重点包括保护剂的选择及水热法及微波辅助法合成方法。 2．在有机体系中制备在有机相中制备量子点主要采用有机金属法，有机金属法是在高沸点的有机溶剂中利用前躯体热解制备量子点的方法，即将有机金属前躯体溶液注射进250～300℃的配体溶液中，前躯体在高温条件下迅速热解并成核，晶核缓慢生长成为纳米晶粒。通过配体的吸附作用阻滞晶核生长，并稳定存在于溶剂中。配体所采用的前躯体主要为烷基金属（如二甲基隔）和烷基非金属（如二-三甲基硅烷基硒）化合物，主配体为三辛基氧化膦（TOPO），溶剂兼次配体为三辛基膦（TOP）。这种方法制备量子点，具有
量子点发光材料综述
量子点 1.量子点简介 1.1量子点的概述 量子点(quantum dot, QD)是一种细化的纳米材料。纳米材料是指某一个维度上的尺寸小于100nm的材料，而量子点则是要求材料的尺寸在3个维度都要小于100nm错误!未找到引用源。。更进一步的规定指出，量子点的半径必须要小于其对应体材料的激子波尔半径，其尺寸通常在1-10nm左右错误!未找到引用源。。由于量子点半径小于对应体材料的激子波尔半径，量子点能表现出明显的量子点限域效应，此时载流子在三个方向上的运动受势垒约束，这种约束主要是由静电势、材料界面、半导体表面的作用或是三者的综合作用造成的。量子点中的电子和空穴被限域，使得连续的能带变成具有分子特性的分离能级结构错误!未找到引用源。。这种分离结构使得量子点有了异于体材料的多种特性以及在多个领域里的特殊应用。 1.2量子点的特性 由于量子点中载流子运动受限，使得半导体的能带结构变成了具有分子原子特性的分离能级结构，表现出与对应体材料完全不同的光电特性。量子尺寸效应 纳米粒子中的载流子运动由于受到空间的限制，能量发生量子化，连续能带变为分立的能级结构，带隙展宽，从而导致纳米颗粒的吸收和荧光
光谱发生变化错误!未找到引用源。。这种现象就是典型的量子尺寸效应。研究表明，随着量子点尺寸的缩小，其荧光将会发生蓝移，且尺寸越小效果越显着错误!未找到引用源。。 表面效应 纳米颗粒的比表面积为A A=A A =4AA2 4 3 AA3 =3 A ，也就是说量子点比表面 积随着颗粒半径的减小而增大。量子点尺寸很小，拥有极大的比表面积，其性质很大程度上由其表面原子决定。当其表面拥有很大悬挂键或缺陷时，会对量子点的光学性质产生极大影响错误!未找到引用源。。 量子隧道效应 量子隧道效应是基本的量子现象之一。简单来说，即当微观粒子(例如电子等)能量小于势垒高度时，该微观粒子仍然能越过势垒。当多个量子点形成有序阵列，载流子共同越过多个势垒时，在宏观上表现为导通状态。因此这种现象又称为宏观量子隧道效应错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。 介电限域效应 上世纪七十年代Keldysh等人首先发现了介电限域效应错误!未找到引用源。。该现象可以表示为在不同介质中，因两种不同材料接触界面引起的介电作用变强的现象。与未被介质包裹的量子点相比，被介质包裹的量子点屏蔽效应变弱，带电粒子间库伦作用变大，增加了激子的振子强度和结合
量子点制备方法的研究进展
第２９卷，第１１期红外ｌ文章编号：１６７２－８７８５（２００８）１１?０００１—０７ 量子点制备方法的研究进展 王忆锋 （昆明物理研究所，云南昆明６５０２２３） 摘要：量子点以其类似于原子的性质近年来受到很大关注．通过Ｓｔｒａｎｓｋｉ—Ｋｒａｓｔａｎｏｗ （ＳＫ）生长模式外延自组织生长的量子点具有诸多有利于红外应用的性质，例如工作温 度较高、信噪比较大、暗电流较低、波段较宽以及垂直入射光响应等。对于新型红外探 测器的研发而言，它们是一类很有潜力的候选者．本文主要对近期国外文献报道的量 子点制备方法的部分研究进展做了总结和评述． 关键词：量子点；量子点红外光子探测器；红外探测器；制备方法 中图分类号：０４７１．１文献标识码：Ａ ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＳｔａｔｕｓｏｆＱｕａｎｔｕｍＤｏｔＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ＷＡＮＧＹｉ．ｆｅｎｇ （ＫｕｎｍｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０２２３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｈａｖｅａｔｔｒａｃｔｅｄｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｉｎｔｅｒｅｓｔｆｏｒｔｈｅｉｒａｔｏｍｉｃ－ｌｉｋｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｇｒｏｗｎｂｙｅｐｉｔａｘｉａｌｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙｖｉａ Ｓｔｒａｎｓｋｉ—Ｋｒａｓｔａｎｏｗｇｒｏｗｔｈｍｏｄｅｈａｖｅｍａｎｙｆａｖｏｒａｂｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｏｒｉｎｆｒａｒｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｅｒｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－ｎｏｉｓｅｒａｔｉｏ，ｒｅｄｕｃｅｄｄａｒｋｃｕｒｒｅｎｔ，ｗｉｄｅｒｓｐｅｃｔｒａｌｒａｎｇｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｔｏｎｏｒｍａｌｉｎｃｉｄｅｎｔｒ扣 ｄｉａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｙａｒｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｃａｎｄｉｄａｔｅｓｆｏｒｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇａｎｅｗｃｌａｓｓｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｏｒｓ．Ｓｏｍｅｏｆｔｈｅ ｌａｔｅｓｔｐｕｂｌｉｓｈｅｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｂｒｏａｄａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｎｄ ｒｅｖｉｅｗｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔ；ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔｉｎｆｒａｒｅｄｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒ；ｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｏｒ；ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅ １引言 量子点又称为半导体纳米晶体，其体积小于相应半导体玻尔半径所定义的体积．量子点红外光子探测器（ＱＤＩＰ）具有垂直入射光响应、暗电流低，光电导增益大、响应率和探测率高等优点，已成功应用于单元探测器、焦平面器件等各种结构中．量子点的制备是ＱＤＩＰ发展的基础．本文主要介绍近年来国外在与红外有关的量子点制备研究方面的进展。 ２胶体量子点 胶体量子点由化学反应合成，典型地是通过某种有机金属反应路径，不需要超高压设备或者有毒气体．对于Ⅱ一Ⅵ族半导体，其量子点的制备过程是，将反应物分子迅速注入热溶剂中，使其发生成核和生长过程。如图１所示，溶剂中所含的有机分子（配体，ｌｉｇａｎｄ）阻止成核中心变大，并在成核粒子表面生成一层包裹，从而形成胶体量子点。 胶体量子点悬浮在有机溶剂中，可以通过旋涂（ｓｐｉｎｃｏａｔｉｎｇ）等方式定型在各种衬底上，不需要考虑晶格匹配的问题．反应化学物的浓度、 收稿日期?２００８－－０５－－０８ 作者简介?王忆锋（１９６３——），男，湖南零陵人，高级７－程师，目前主要从事器件仿真研究．
量子点技术全解析
量子点显示技术全面解析 2014-12-17 量子（quantum）是现代物理的重要概念。最早是M·普朗克在1900年提出的。他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍。后来的研究表明，不但能量表现出这种不连续的分离化性质，其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。量子化现象主要表现在微观物理世界。描写微观物理世界的物理理论是量子力学。
说了这一大段，估计各位看官看着已经有了睡意，好吧，我们进入正题，从年初有消息传出新一代iPhone将应用量子点显示技术后，量子点就成为了画质发烧友们关注的话题，12月15日，笔者参加了TCL新一代顶级旗舰电视（H9700）的发布会，又再一次触及到这个话题。那么究竟什么是量子点技术呢？希望本文能够帮助你。 什么是量子点技术？ 量子点是极小的半导体晶体，大小约为3到12纳米（Nanometer、为10亿分之一米），仅由少数原子构成，所以其活动局限于有限范围之内，而丧失原有的半导体特性。也正因为其只能活动于狭小的空间，因此影响其能量状态就容易促使其发光（目前一般通过电子或光子激发量子点，产生带色彩的光子），科学家实验的结果是，可依据其内部结构与大小的不同，发出不同颜色的光，量子点尺寸越大越偏向光谱中的紫色域、越小则越偏向红色，如果计算足够精确，就可如图所指示发出鲜艳的红绿蓝光，正好用作显示器的RGB原色光源。 量子点技术如何应用于液晶面板
量子点是发光材料，原则上可以铺在平面上，然后用控制电路显示画面，但「铺」卻是大技术。最初的作法是运用溶夜，将溶液涂抹到平面，溶液蒸發以后量子点便附着在基板表面，但问题是仅能用一种量子点，也就是仅能显示一种颜色，溶液没有辦法同时含有RGB 三色的量子点，即使可以，各色也无法均匀排列。麻省理工学院的科学家，想出了用印刷的辦法，把量子点用橡皮章的方式印到面板上。 平版印刷转印技术是这样的，印版先不直接与纸张接触，先把影像转印到橡皮滾筒，滾筒再把影像转印到紙上，由于橡皮比较软，印到紙上较为贴实，因此出来的效果比直接用印版印上去更好。量子点显示屏就是这么做的，用一个刻好纹路的橡皮章，把含有一色量子点的溶夜涂抹在纹路上，溶液蒸发之后，把留在橡皮章上的量子点盖在面板上，完成一色、如法炮制第二色、第三色，这样就可以把RGB三色安排成彼此相邻的规则模式，每一色精细到25微米（Micron、百万分之一米），合乎目前高分辨率面板的要求。 量子点技术的有什么特点？