量子點發光的物理過程是什麼

① 量子點的熒光發光機理是什麼

其實.....基本上所有的物質都能受激發光的, 只是大部分都不在可見光范圍內, 而且也很弱. 量子點可以通過尺寸大小調節它的能帶結構, 到一定范圍了, 它受激發出的光剛好在可見光范圍內, 當然被制備量子點的材料, 很多本身就具有熒光性質, 做成量子點只是要調節下發光效率和譜頻位置而已.

② 量子點、量子點發光、量子點屏幕究竟是什麼

最近看論文的時候看到了一篇用QLED做發光柔性皮膚的，但是這個QLED是什麼我就不清楚了，讓老夫來搜索一波

一般情況下，粒徑小於10nm的半導體納米晶被稱之為量子點。
這個時候就需要提到量子限域效應了，激子束縛能的唯一變數是量子點的半徑R，所以，帶隙的能量和半徑成反比關系。其強弱可以通過玻爾激子半徑（電子空穴的距離）來判斷，即：

在體相材料中，電子和空穴的距離很遠，束縛能很小，當粒徑減小而電子和空穴的波函數交疊部分增加時，束縛能隨之增大，帶隙變寬。
激子玻爾半徑可以作為臨界值判斷量子限域效應。當量子點半徑R接近或小於R B 時，電子和空穴的運動在空間上受到量子點維數的限制，導致量子點內部電子的運動狀態處於體相分子和單獨分子的中間態，能級的狀態由連續轉變為離散。此時激子躍遷能隨尺寸減小而增加，吸收和發光峰位藍移。
因此，調節量子點尺寸可以調節發光的波長。 [1]

適當頻率的激光入射半導體材料，由於帶間吸收及其他吸收過程而激發到半導體能帶或局部能級中的載流子會躍遷回基態引起符合。電子從高能級向低能級躍遷回自發輻射光子，這種吸收外界光子後又重新輻射出光子的過程位光致發光。 [2]

量子點的光致發光主要來自於熒光輻射。
（輻射符合常有帶間本政府和、深缺陷能級符合、激子符合）

因此光致發光測量技術可以通過一定波長的光激發照射量子點材料，通過單色儀和光電探測器收集分析，得到不同波長的熒光強度分布，即為PL譜
通過測量樣品的熒光光強隨激發光波長變化而獲得的光譜則是PLE譜
半導體材料在停止照射時，熒光不會立即消失，而是逐漸衰減，TRPL譜變是觀察物理或化學瞬態過程並分析時間的譜。

國際上對電致發光量子點（QLED）的真正定義是Quantum Dot Light Emitting Diodes，即量子點發光二極體，或量子電自發光顯示。嚴格意義上終極版本的QLED是不需要額外光源的自發光技術，其發光原理和結構更加簡單，量子點層夾在電子傳輸和空穴傳輸有機材料層之間，外加電場使電子和空穴移動到量子點層中，它們在這里被捕獲到量子點層並且重組，從而發射光子。 [4]

但是目前而言這種自發光很難實現，也因此並沒有真正意義上的自發光QLED。
開頭提到的看的那個量子點發光皮膚的文獻倒是嘗試著使用電致發光的量子點來進行應用，看上去效果還不錯，能夠實現微紋理的光學轉化。

就像是三星的AMOLED屏幕是用OLED為單元做成的屏幕。量子點屏幕，自然就是發光材料使用量子點的屏幕。
量子點屏幕的結構比較簡單，就是很多層堆起來，然後有比如藍光LED先照射它使它激活，然後它再去發出其他顏色的光。

不過這些電視背光仍然是需要提供一個光源來激活量子點發光，其效果也就是色域上進行了優化。
如果某天QLED能過實現電致發光，自發光顯示技術才真正的到來。

[1]尹文旭. 二硫化鎢/二硫化鉬半導體量子點的制備及光電器件研究[D].吉林大學,2019.
[2]王穎. Ⅲ-Ⅴ族半導體量子點和量子阱復合結構納米材料光學特性研究[D].北京交通大學,2019.
[3]知乎的眾多答案
[4]量子點從光致背光到電致自發光要走十年, https://www.jiemian.com/article/1207583.html

③ 背光源采量子點技術是什麼

現在，QD Vision公司——一家由麻省理工學院注資的公司——已經發布了一項基於量子點（quantum
dots）的技術，其相對於OLED技術更易生產，甚至能夠有更高的亮度和節能特性。

上周，這家馬薩諸薩州的公司宣布與大型顯示設備生產商LG公司建立合作關系，共同開發利用量子點作為像素的顯示器。十一月初，QD
Vision公司同時與一家比利時化學公司Solvay合作，建立了一個印製QLED顯示屏的平台。

量子點是能夠發光的納米級半導體晶體，當暴露在可見光下（光致發光，photoluminescence）或電流（電致發光，Electroluminescence）時，將會發出明亮的有光譜純色的可見光。QD
Vision公司的首個產品，是一個量子點鏡片。它讓LED台燈發出的普通刺眼亮光轉變成柔和的光亮，依靠的正是光致發光的原理。LED台燈發出的光激發量子點時，量子點就會產生顏色。

另一家矽谷的公司Nanasys也從事量子點研究，它希望自己的量子點技術產品能在2011年初推出。Nanosys公司在液晶顯示器的背光源上添加了一條量子點，以改善色彩質量和提高能效。QD
Vision公司正在開發與其相似的產品。

為了讓量子點在顯示器中用作主要部分，晶體需要被電子而不是光子激發。QD Vision公司首席技術官賽斯·柯伊-沙利文（Seth
Coe-Sullivan）表示：「我們長期以來一直在研究量子點的電致發光問題，現在正是將其商業應用的時候。」

他們的目標正是OLED市場。「雖然小型OLED顯示屏有很好的市場潛力，」
柯伊-沙利文說，「但是，還是有很多未解決的挑戰擺在OLED顯示屏面前，而QLED（量子點顯示）技術在我們看來，將是一個很好的解決途徑。」他表示，QLED顯示屏之間進行對決的最大優勢正是在生產上。「雖然有很多將OLED顯示屏大范圍應用的提議，但沒有一個奏效。」

當OLED顯示屏被沉積時，需要被摹制。傳統上，這一過程需要在一個叫蔭罩（shadow
mask）的設備幫助下實現。但是由於OLED的化學特性，蔭罩技術用在大尺寸顯示屏時並不足夠精確。相反，QLED不需要蔭罩。它可以在一種液體溶液中懸停，這樣，它就可以用任何種類的技術進行沉積，包括噴墨印刷技術。

QLED的這種物理特性，可以通過硒化鎘實現，也可以通過不含鎘的半導體實現。這一點，使它成為OLED的強有力替代品。

柯伊-沙利文又指出，某些OLED顯示屏要通過濾色鏡得到純色，但QLED一開始就能發出純的、明亮的顏色。不僅如此，QLED在將電子轉化為光子的階段明顯優於OLED，這就意味著，量子點顯示屏可以在更低的電壓下工作。

「如果他們能夠讓電致發光技術起到作用，我們認為這對該行業來說是一件好事。」詹森·哈特萊（Jason
Hartlove）說到，他是Nanosys公司的CEO，該公司也開發電致發光量子點技術。
「我個人的觀點可能和業內的一些人士的觀點相左，我認為，OLED顯示屏永遠不可能得到完全的市場應用。將會有新的技術出現，我們希望它就是放射性量子點。」

「QLED技術仍然處於早期階段，我認為這個技術非常有前景，我希望明年我們就能夠看到全彩屏樣品。」市場研究公司Display
Search的分析師詹妮弗·科勒格威（Jennifer Colegrove）說到。「

柯伊-沙利文正在猶豫是否為QLED生產設置一個固定時間線。QD
Vision公司成立後，在提高電致發光量子點的發光時長方面取得了長足發展，而這要得益於化學和工程上的調整。但目前，最好的QLED只有10000小時的壽命，這對於大型顯示設備還是不夠。柯伊-沙利文還表示，對於顯示器開發商來說，其他挑戰還包括：保證整個光譜統一的色彩表現性能，以及保證顯示器其他部分不需要消耗太多能量。

柯伊-沙利文說：「QD Vision公司已經取得很大的進展，QLED即將實現巨大的商業價值，我們正向這一目標邁進。」

據美國物理學家組織網12月14日（北京時間）報道，美國、韓國和比利時的科學家將攜手研發基於量子點發光二極體（QLED）的有源矩陣顯示屏。與目前的顯示屏相比，新顯示屏在大大提高了亮度和畫面鮮艷度的同時，還減少了能耗。

④ 量子點為什麼會發生「閃爍」現象

在正常情況下，物質中的原子的電子處於基態，不會出現發光現象，當吸收足夠能量時，核外電子才會運動到能級較高的激發態，此時電子很不穩定，會向能級較低的激發態或基態躍遷，並釋放出能量，同時發出不同頻率的光。在發光過程中，發光物質從外界吸收能量而被激發，然後釋放能量發出反映這個物質特徵波長的光。根據能量的來源可以分為物理發光（如激光器、白熾燈、X射線管、熒光等）、機械發光、化學發光（如熒光棒）、生物發光。 物質在γ射線或高能粒子作用下產生脈沖光的現象稱為閃爍效應,這些物質被稱為閃爍體。閃爍體又稱熒光體，當其受到X射線γ射線或其他高能粒子輻照時,其中的價電子就會因受到激發而進入激發態,即由價帶進入導帶，當電子由導帶自發躍遷返回價帶時,多餘的能量即以熒光的形式發射出來,從而產生熒光。 某些材料在射線（X- 射線、γ射線）或者高能量粒子的轟擊作用下會發出紫外光或者可見光，即此種材料在吸收高能射線或高能粒子後會使原子或分子激發，然後通過發射可見或紫外光快速衰減，這種現象稱之為閃爍效應。高能射線照射到探測器上後，閃爍材料便發出熒光，射線愈強，發出的熒光愈強。屬於一種光致發光現象，光致發光最普遍的應用為日光燈。它是燈管內氣體放電產生的紫外線激發管壁上的發光粉而發出可見光的。其效率約為白熾燈的5倍。夜光錶中就把放射性物質和閃爍材料組合在一起，不斷閃爍發光。從量子力學理論上，這一過程可以描述為物質吸收光子躍遷到較高能級的激發態後返回低能態，同時放出光子的過程。光致發光是多種形式的熒光（Fluorescence）中的一種。根據實驗，單個分子中的電子跳躍到另外的電子能級會發出光子，從而顯示出間歇性的熒光現象，或稱為「閃爍」。物理性質發光光譜閃爍體受核輻射激發後所發射的光並不是單色的,而是一個連續帶。

⑤ 量子點發光原理

量子點有一個與眾不同的特性：每當受到光或電的刺激，量子點便會發出有色光線，光線的顏色由量子點的組成材料和大小形狀決定，這一特性使得量子點能夠改變光源發出的光線顏色。