量子點LED簡介：材料世界網 | 美容美髮公開資訊

2009年12月15日—量子點是一種奈米微晶體半導體材料，由II-VI、III-V或IV-VI族元素組成。與一般塊狀半導體不同，量子點晶粒直徑大約只有2~10nm，相當於10~50個原子之 ...

白光LED應用於一般照明仍有一些問題亟待解決，其中之一是演色性(CRI)偏低。目前為止，白光LED演色性指數多在60~85之間，如有機會到達90或以上，LED之照明應用領域將會更為寬廣。利用單一LED光源激發不同晶粒大小之量子點，可產生各種色光，從紅、橙⋯到藍，類似彩虹光譜，量子點白光LED 因而有較高之CRI 。

量子點 量子點(Quantum Dot; QD)是一種奈米微晶體(Nanocrystal)半導體材料，由II-VI、III-V或IV-VI族元素組成。與一般塊狀半導體不同，量子點晶粒直徑大約只有2~10 nm，相當於10~50個原子之寬度。比喻說明，假設一量子點之直徑為5 nm，則4百萬個量子點串接之總寬度約20 mm，大小相當於一枚硬幣之直徑，由此可見其小。

量子點最大之特色是能量間隙隨晶粒大小而改變，晶粒愈大，能量間隙愈小，晶粒愈小，能量間隙愈大。換言之，量子點愈小，發光頻率愈「偏藍」，反之，量子點愈大，發光頻率愈「偏紅」。圖二為不同大小之量子點能階示意圖，與塊狀半導體情況相比，的確有極大的區別。

圖三為對應於0D（零維）量子點之相關家族：3D塊狀(Bulk)、2D量子井(Quantum Well)、1D量子線(Quantum Wire)外觀及吸收光譜示意圖。從圖中可知， 3D為連續性吸收光譜， 2D為階梯形連續性光譜，而0D及1D則是非連續性光譜。

非連續性能階之產生其實來自量子侷限效應(Quantum Confinement)。通常半導體被激發後產生之激發子(Excitons)，即電子/電洞對，視不同材料而定，常保持某種平均距離，稱為激發子波爾半徑(Exciton Bohr Radius)。塊狀半導體因晶體尺寸遠大於激發子波爾半徑，電子/電洞得以在較遠距離上自由分離，但如果晶體尺寸小於激發子波爾半徑，例如量子點晶粒，電子/電洞對只能侷限在近距離，能階不再是連續性。這就是所謂之量子侷限效應。

圖三、0D~3D 半導體及其吸收光譜示意圖