[00041290]量子点在LED上的应用---提高发光效率

1.量子点的简要介绍 在体块的半导体材料中，电子-空穴对被限制在一个特定的长度内，即激子的Bohr半径。如果电子、空穴被限制在一个小于Bohr半径的区间内，半导体材料的性质发生很大变化。比如，吸收和发射光谱会发生蓝移。这种现象称为量子限制效应。量子限制效应已广泛应用于电子工业的应用。如果电子、空穴限制在2维系统中则称为量子阱，限制在1维系统中则称为量子线，0个维度都限制则为电子点。 2.量子在LEDs上应用的优点 与现存的白炙灯、卤素灯一样，量子点的发光光谱具有连续性，高演色性。比如，在本介绍中演示的CdTe（Band gap = 1.49 eV）量子点发光随着烧结时间变化从550nm直到650nm以上。这种特点是荧光灯无法取代的。量子点的优势在于可以高效地选择期望的光谱。传统的白光LEDs采用了蓝光的LEDs上覆盖着发黄光或者橙红光的荧光素。这种蓝光与黄光的冷光组合缺失了红光，使得诸如人体皮肤等其他物体在该组冷光下显色失真。当然，还有其他稀土材料（Rare Earth， RE）的荧光粉可以弥补该项缺失，但是较为昂贵的材料以及30%的能量损失使得失去市场兴趣。 一般的红光量子点的色温在2700开尔文，与传统的白炙灯一样。其显色参数为90，比传统白炙灯（95）略低，而远高于现有LEDs（75）。而其能耗比为65 lm/W，比传统白炙灯(15 lm/W)和荧光灯效率都高。量子点的低能耗的特性是全面淘汰高能耗的光源的一个重要优势。 本实验室具有提供的各种形态下的量子点能力，其有利于LEDs的封装，比如亲水性的量子点，疏水性量子点，以及量子点粉末。如图一所示，量子点可以直接封装在一个蓝光LEDs上发出红色的光源。 本实验室有能力完成各种量子点生长。量产规模可以达到5g/day。 同时，基于现有的实验条件，我们亦可以提高量子点的量子效率，通过core-shell结构。在此简介中，我们未对其进行演示。 另外，我们亦可以承担各种纳米材料生长（化学方法）工作，比如荧光粉纳米颗粒。