什麼是量子點？淺談幾種量子點類型

上篇主要講解了納米晶熒光材料所具有的獨特光譜特性，非常適合在顯示與照明中發揮其應用價值。這次我們就來看一看目前有哪些納米晶材料廣泛活躍在這個舞台上。

首先來介紹一下什麼是納米晶熒光材料：量子點，也稱為半導體納米晶，是少量原子組成的、三個維度尺寸通常是1～100nm的零維納米結構。在全部的量子點材料中，膠體量子點是最大的一類，採用化學合成的方法，使金屬的有機或無機物形成量子點，分散於溶劑中。膠體量子點的優點是：量子點尺寸可以精確調控，平均尺寸分布大約在5%～10%範圍內;量子點組分易於控制;可以獲得高密度的量子點陣列;製備價格低廉等。

目前發展時間長、比較成熟的材料是以CdSe為核心的核殼類量子點，具有較窄的發光半峰寬(FWHM<30nm)，較高的量子產率(>90%)，良好的藍光吸收，較好對空氣以及光照穩定性。目前很多量子點產品使用的都是該類量子點。我們以該材料做參照物，來對比以下接下來的幾種量子點材料。

圖：鎘類量子點材料結構、生長原理圖，光譜以及紫外激發顏色

鈣鈦礦量子點是近期研究比較熱門的材料，主要有APbX3(A=Cs、MA，X=Cl、Br、I)等材料類型。鈣鈦礦量子點具有更優異的發光特性，極窄的發光半峰寬(FWHM<20nm)，較高的量子產率(>70%)，優異的藍光吸收，但濕氣穩定性很差，在使用穩定性上還需要很大提升。

以上兩種量子點材料具有較好的發光特性，但還有個共同的缺點就是具有重金屬毒性(含鎘、鉛)，鑒於歐盟的RoHS標準目前的限制與未來的變化情況，在未來無鎘無鉛的量子點材料更有利於環保。針對RoHS標準的話題我們這次不展開介紹，讓我們看看未來有什麼可替代的量子點材料。

銦類量子點主要有CuInS2(簡稱CIS)和InP，但InP發光半峰寬較寬(FWHM>38nm)其中CIS半峰寬基本上大於90nm，量子產率接近CdSe類(>60%)，較弱的藍光吸收，穩定性問題也有待解決。綜合考慮目前來看並不能完全勝任優益光譜的目標，但隨著研發進展逐步逼近並超過需求技術參數，滿足使用要求的穩定性還是非常有可能的。

以上就是簡要介紹了幾種量子點類型，對於量子點材料是如何應用的?有哪些問題和挑戰要解決?我們下次再介紹。

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