1981年，一種全新概念的納米級半導(dǎo)體發(fā)光粒子被發(fā)現(xiàn)，我們且稱作“量子點(diǎn)”(Quantum Dot，QD)。從發(fā)現(xiàn)到前一個10年的時間里，人們還僅僅在學(xué)術(shù)的角度研究它的性質(zhì)，又過了10年的時間也基本上沒有找到它的應(yīng)用領(lǐng)域。2000年以后，量子點(diǎn)制備技術(shù)的提高帶動了其應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，尤其是量子點(diǎn)技術(shù)的光譜隨尺寸可調(diào)、斯托克斯位移大、發(fā)光效率高、發(fā)光穩(wěn)定性好等一系列獨(dú)特的光學(xué)性能更是成為近年來研究的焦點(diǎn)，并取得了重大進(jìn)展。目前，量子點(diǎn)生物技術(shù)首先在醫(yī)藥學(xué)上得到應(yīng)用，量子點(diǎn)電視顯示屏已經(jīng)出現(xiàn)，量子點(diǎn)LED(QLED)光源也在實驗室里誕生。

　　1.未來15年量子點(diǎn)LED將點(diǎn)亮全球

　　1879年，白熾燈走完了從實驗室到實用照明的最后一步，開創(chuàng)了人類電氣照明的新紀(jì)元，只用了短短的20年時間，白熾燈撕開夜幕，點(diǎn)亮了世界。

　　1938年，熒光燈橫空出世，人類進(jìn)入了氣體放電照明時代，20年后，熒光燈將千家萬戶的夜晚照亮成白晝。1980年，三基色熒光燈的出現(xiàn)將人類帶入了裝飾照明時代。又是在20年后，節(jié)能燈成為最廉價的光源布滿全球5大洲。

　　1998年，世界上第一支實用的白光LED問世，15年后，LED正開始全面接管整個照明市場，LED點(diǎn)亮了21世紀(jì)。

　　2009年，第一個量子點(diǎn)LED(QLED)燈泡在美國誕生。2010年，中國人取得了量子點(diǎn)技術(shù)顛覆性的突破，成為QLED照明進(jìn)入實用化的起點(diǎn)。

　　雖然昂貴的量子點(diǎn)材料現(xiàn)在還不可能進(jìn)入大眾照明領(lǐng)域，但我們有理由相信：15年后的2030年，室內(nèi)照明必將成為QLED的天下!

　　2.神奇的量子點(diǎn)：不可思議的納米晶體

　　量子點(diǎn)是一種納米晶體。其組成元素已經(jīng)不僅僅局限于Ⅱ-Ⅵ族(BaS、CdTe等)或Ⅲ-Ⅴ族(GaAs、InGaAs)到現(xiàn)在的Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族(AgInS2等)的幾種元素，隨著研究的深入，還有更多的體系組成將被開發(fā)出來。

　　量子點(diǎn)大多為無機(jī)化合物，其性能穩(wěn)定、可在水中形成膠體，尺寸在1～20 nm之間，這相當(dāng)于5~100個原子直徑的尺寸。 量子點(diǎn)的3個維度都在100 nm以下，從尺寸上講，量子點(diǎn)是準(zhǔn)零維度的納米材料(見圖1)。在量子點(diǎn)所有的與激發(fā)和發(fā)光密切相關(guān)的特性中讓我們尤為感興趣的是表面效應(yīng)、量子限域效應(yīng)和尺寸效應(yīng)?！?/p>

　　2.1 量子點(diǎn)的表面效應(yīng)

　　隨著構(gòu)成量子點(diǎn)的原子數(shù)量的減少，粒徑也隨之減小，比表面積隨之增大。

　　在化學(xué)性質(zhì)方面，由于大部分原子都位于其顆粒表面，又使得化學(xué)性質(zhì)異?；顫姡瑯O易產(chǎn)生宏觀狀態(tài)條件下不能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。

　　在光學(xué)性質(zhì)方面，其反射系數(shù)會隨著粒徑的減少而顯著降低。粒徑越小，則顏色越深，即納米顆粒的光吸收能力越強(qiáng)，呈現(xiàn)出寬頻帶強(qiáng)吸收光譜，直至成為黑色。