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《量子点发光材料及其在照明光源器件中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2005年1月照明工程学报Jan.2005第16卷第1期ZHAOMINGGONGCHENGXUEBAOVol116No11崔一平韩旭东王著元张家雨(东南大学先进光子学中心,南京210018)摘要:本文介绍了一种新型的发光材料———量子点发光材料,描述了量子点材料的制备方法、发光特性,以及这种材料在照明光源器件中的应用前景。文中给出了我们制备的不同粒径的CdSe量子点材料的发光特性。关键词:量子点;发光;照明;光源QuantumDotLuminescenceMaterialsandItsApplicationsin
2、LightSourceDevicesforIlluminationCuiYipingHanXudongWangZhuyuanZhangJiayu(AdvancedPhotonicsCenter,SoutheastUniversity,Nanjing210096)AbstractQuntumdotmaterial,anewtypeofluminescencematerial,isintroducedinthispaper.Thefabricationmethods,theluminescencebehaviorsf
3、orthematerialsarealsoreviewed.Abrightfutureoftheapplicationsofthequantumdotluminescencematerialsinlightsourcedevicesforilluminationisdescribed.TheluminescencewithdifferentcolorfordifferentdotsizesfromCdSequantumdotmadebyusispresented.Keywords:quantumdot;lumin
4、escence;illumination;lightsource子”)凭借其自身独特的光电特性越来越受到人们的引言重视,成为研究的热点。量子点作为一种最新型的荧光材料,与传统的有机染料分子相比具有多种优在过去的几年中,发光二极管(LED)由于其势,其中最大的优点是颜色可调。单一种类的量子较之传统光源的明显优势得到了迅速发展。高功率点材料就能够根据其尺寸变化产生不同颜色的单色的LED已实际应用于汽车(如转向灯、刹车灯、仪光,甚至白光,这是染料分子根本无法实现的。此表盘照明等)及大面积的户外显示屏中。但利用外,它还具
5、有激发光谱宽并且连续分布,发射光谱LED作为白光室内照明仍然面临一系列的问题。与单色性好,稳定性高等特点。因此,量子点在照明用于显示的光源不同,照明光源的光谱质量及光源光源器件中拥有极广的应用开发前景。2003年,美稳定性必须符合非常严格的标准。而LED在颜色一国圣地亚国家实验室(SendiaNationalLaboratories)致性(照明光源中,红、绿、蓝光的光通量变化必研制出了世界上的第一个量子点固态白光光源器件,须分别小于3%,3%和10%)以及稳定性方面依然为量子点照明光源器件的实用化开创了新的时代。
6、存在较大的差距。因此,各国的科研人员一直在努力寻找新的固态光源的解决方案。1量子点发光材料近年来,量子点(QuantumDot,又称“人造原量子点是低维量子结构材料的一种,由有限数12照明工程学报2005年1月目的原子组成,尺寸在l～100纳米之间。在量子点化学两类制备方法。物理制备方法常常需要大型的中,载流子在三个维度上都受到势垒的约束而不能仪器设备、高阵控等比较苛刻的条件,并且制备出自由运动。根据量子力学分析,量子点中的载流子的纳米颗粒粒径分布宽,不易控制。而化学制备方在三个维度方向上的能量都是量子化的,其态
7、密度法则具有化学方法的优点是:量子点尺寸可以小至分布为一系列的分立函数,类似于原子光谱性质,2～10nm,平均尺寸分布大约在5%～10%的范围因而人们往往也把量子点称之为“人工原子”。图1内,量子点的组分易于控制,可获得高密度的量子为3维体材料及几种低维量子结构的态密度分布。点阵列,制备价格低廉等。主要的制备方法有以下需要指出的是,并非小到100nm以下的材料就是量4种:子点,真正的关键尺寸取决于电子在材料内的费米(1)化学溶胶法(ChemicalColloidalMethod):波长。只有当三个维度的尺寸都小于
8、一个费米波长以化学溶胶方式合成,可制作多层量子点。特点是时,才称之为量子点。由于电子(或空穴)被束缚过程简单并可大量生产。见图2。在一个相对小的区域内,使电子(或空穴)之间的库仑作用极其显著,填充一个电子(或空穴)就要克服量子点中已有电子(或空穴)的排斥左右。图2以化学溶胶法制作的CdSPHgS/CdS多层量子点的HRTEM图像图13维体材料及几种低维量子结构(量子阱,量
