浙大研究人员研发胶体量子点新技术，改进传统LED显示器高耗能高成本缺点

LED 灯已成为家庭和企业无处不在的照明解决方案，但在大型高分辨率显示器方面，传统 LED 已记录了其缺点。LED显示屏使用高电压和一个称为内部电源转换效率的因素低，这意味着运行显示屏的能源成本很高，显示屏寿命不长，并且可能运行过热。

在纳米研究发表的一篇论文中上发表的一篇论文中，研究人员概述了一种称为量子点的技术进步如何解决其中一些挑战。量子点是充当半导体的微小人造晶体。由于它们的大小，它们具有独特的特性，可以使它们在显示技术中有用。

该图显示了与传统 LED (QW-LED) 相比，QLED 的转换效率 (IPE%) 有所提高。QLED 可以实现 90% 左右的功率转换效率。图片来源：纳米研究，清华大学出版社

浙江大学信息科学与电子工程专业助理教授 Xing Lin 说，传统的 LED 在显示、照明和光通信等领域取得了成功。然而，用于获取高质量半导体材料和器件的技术非常耗能和成本。胶体量子点提供了一种使用廉价溶液处理技术和化学级材料构建高性能 LED 的经济有效的方法。此外，作为无机材料，胶体量子点在长期运行稳定性方面超过了发射有机半导体。

所有的LED显示屏都是由多层组成的。最重要的层之一是发射层，在那里电能变成了五颜六色的光。研究人员使用单层量子点作为发射层。通常，胶体量子点发射层是电压损失的来源，因为胶体量子点固体的导电性较差。通过使用单层量子点作为发射层，研究人员推测他们可以将电压降低到最大程度，为这些显示器供电。

量子点使它们成为 LED 的理想选择的另一个特点是，它们可以在制造时没有任何会影响其效率的缺陷。量子点可以在没有杂质和表面缺陷的情况下进行设计。林表示，量子点 LED (QLED) 可以在适合显示和照明应用的电流密度下实现接近统一的内部功率转换效率。基于外延生长半导体的传统 LED 在相同电流密度范围内表现出严重的效率滚降。这种差异源于高质量量子点的无缺陷性质。

生产具有量子点的发射层的成本相对较低，并且能够使用光学工程技术提高 QLED 的光提取效率，研究人员怀疑 QLED 可以有效地改进用于照明、显示器等领域的传统 LED。但是还有更多的研究工作要做，而且现在的 QLED 有一些缺点需要克服，然后才能被广泛采用。

林表示，研究表明，可以提取热能来提高电光功率转换效率。然而，在工作电压相对较高和电流密度较低的意义上，现阶段的器件性能远非理想。这些弱点可以通过寻求更好的电荷传输材料和设计电荷传输和量子点层之间的界面来克服。最终目标——实现电致发光冷却装置——应该可以基于 QLED。

原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_516154.html

来源：贤集网