无镉量子点

无镉量子点

量子点（Quantum Dot）

是把内部电子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构，直径一般在1-100纳米之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发出荧光，光谱由带间跃迁的一系列线谱组成。

特点：

1、量子点的发射光谱可以通过改变量子点的尺寸大小来控制。通过改变量子点的尺寸和它的化学组成可以使其发射光谱覆盖整个可见光区。

2、量子点具有很好的光稳定性，电子在小于自由程的固定尺寸的空间保持稳定的能带跃迁，具有很好的光稳定性。

3、量子点具有宽的激发谱和窄的发射谱。宽的激发谱使得在同一激发光源下就不同尺寸的量子点就可以产生不同色彩；窄的发射谱使得多色量子点同时使用时不容易出现光谱交叠。（传统的有机荧光染料的激发谱较窄，不同荧光染料同时需要多种波长的激发光来激发）。激发谱和发射谱之间的位移较大，避免了他们的光谱重叠。

4、量子点的荧光寿命长。有机荧光染料的荧光寿命一般仅为几纳秒。而量子点的荧光寿命可持续数十纳秒（20ns一50ns)，这使得当光激发后，大多数的自发荧光已经衰变而量子点荧光仍然存在，此时即可得到无背景干扰的荧光信号。

制作方法：

1、化学溶液生长法，制作胶体量子点，制作成本低，产率大，发光效率高，制作过程中由于镉吸收中子的特性需要镉化物（常用镉化硒，剧毒）来制作胶体，目前有的方法采用磁性锰离子代替镉化物。

2、外延生长法，由于该方法需要高真空或超高真空，因此相比于第一种方法，成本较高。

3、电场约束法，需要用电子束曝光的方法制作。成本最高，产率也最低。

所以常采用第一种方法。

Nanoco的无镉量子点(Cadmium-free quantum dots)

Nanoco的市场定位是环保型纳米材料，在制作量子点的过程中使用无镉材料。

应用：

1、LED照明，由于量子点的转换效率，约可转换90%左右的紫外线，减少LED光源的使用量而达到更加节能的目的，并且可实现个性化光色设计；

2、背光显示，电视显示是由LED背光的LCD显示，无需改变现在的结构模式，量子点LED背光是无背景干扰的荧光信号，使影像更逼真，色彩更艳丽，量子点体积小，使电视更薄更轻；并且可在下一步实现将量子点“印刷”在能够卷起来的塑料片上，实现超薄彩色電視；

3、薄膜太阳能，利用量子点的高光电转化率、寿命长等特点以及化学溶液生长法的成品率高、成本低特点，优于现行的蒸镀法和溅射法

等制作薄膜太阳能的方法。