瑞士研究:新型量子点使LED更亮、反应速度更快

2018-01-19
  为了激发更多颜色的光,科学家一直在研究量子点(Quantum Dots,DQ),而有瑞士研究团队发现铯铅卤化物(Caesium Lead Halide)的量子点可以使得LED更亮、点亮速度更快。
 
  量子点是一种奈米微晶体(Nanocrystal)半导体材质,其直径仅有2~10nm,相当于10~50个原子宽度而已。瑞士研究团队研发出的奈米微晶体是由铯铅卤化物组成,并以钙钛矿晶格(Perovskite Lattice)排列。
 
  研究人员之一的苏黎世联邦理工学院教授Maksym Kovalenko表示,这种奈米微晶体受光子激发后可以快速发光。Kovalenko借由改变奈米微晶体的组成和大小,可以激发出不同波段的可见光,并应用于LED和显示器。
 
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由蓝色激光激发的绿色发光钙钛矿量子点样品。
 
  根据以往的研究,量子点在室温下被激发后,大约20十亿分之一秒(Nanoseconds)后发光;而铯铅卤化物量子点同样在室温下被激发后,大约只要十亿分之一秒就会发光。相较之下,铅铯卤化物量子点反应速度相当快。
 
  材料工程教授David Norris解释,利用光子(Photon)激发奈米微晶体可以使电子离开原来晶格的位置,产生空穴;而电子—电洞对(Electron-Hole Pair)处于激发态,若电子—电洞恢到基态(Ground State)才会发光。
 
  不过大部分的量子点材料皆会处于Dark State,也就无法吸收光子的状态,使得电子—电洞对无法恢到基态,因此发光时间受到了限而发生延迟。而铯铅卤化物量子点则不常有Dark State,因此可以立即发光。这也是为什么铅铯卤化物量子点反应速度快、被激发后的光也较亮。(文:ledcax Annie)
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