瑞士研究:新型量子點使 LED 更亮、反應速度更快

為了激發更多顏色的光,科學家一直在研究量子點(Quantum Dots,DQ),而有瑞士研究團隊發現銫鉛鹵化物(Caesium Lead Halide)的量子點可以使得LED更亮、點亮速度更快。
 
量子點是一種奈米微晶體(Nanocrystal)半導體材質,其直徑僅有2~10nm,相當於10~50個原子寬度而已。瑞士研究團隊研發出的奈米微晶體是由銫鉛鹵化物組成,並以鈣鈦礦晶格(Perovskite Lattice)排列。
 
研究人員之一的蘇黎世聯邦理工學院教授 Maksym Kovalenko 表示,這種奈米微晶體受光子激發後可以快速發光。Kovalenko藉由改變奈米微晶體的組成和大小,可以激發出不同波段的可見光,並應用於LED和顯示器。
 
根據以往的研究,量子點在室溫下被激發後,大約 20 奈秒(Nanoseconds)後發光;而銫鉛鹵化物量子點同樣在室溫下被激發後,大約只要 1 奈秒就會發光。相較之下,鉛銫鹵化物量子點反應速度相當快。
 
材料工程教授 David Norris 解釋,利用光子(Photon)激發奈米微晶體可以使電子離開原來晶格的位置,產生空穴;而電子—電洞對(Electron-Hole Pair)處於激發態,若電子—電洞恢復到基態(Ground State)才會發光。
 
不過大部分的量子點材料皆會處於Dark State,也就無法吸收光子的狀態,使得電子—電洞對無法恢復到基態,因此發光時間受到了限制而發生延遲。而銫鉛鹵化物量子點則不常有Dark State,因此可以立即發光。這也是為什麼鉛銫鹵化物量子點反應速度快、被激發後的光也較亮。(文/Annie Lin)
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