1 长春理工大学 物理学院， 纳米光子学与生物光子学吉林省重点实验室， 吉林 长春 130022
2 佐治亚南方大学 物理与天文系， 美国佐治亚州 斯泰茨伯勒 30460
1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）作为一种水溶性交联剂，目前广泛应用于纳米材料研究中。然而，其对石墨烯量子点（GQDs）的光学性质影响很少被关注。本工作以羧基化石墨烯量子点（C-GQDs）为对象，研究EDC交联剂对C-GQDs光学性质的影响，改善了C-GQDs的荧光强度。实验中采用一步水相法得到C-GQDs与EDC复合物（C-GQDs/EDC）。实验结果表明，与EDC反应后，C-GQDs荧光显著增强约23倍。此外，也验证了溶液浓度、光辐照和反应时间等因素对荧光的影响。分析表明，C-GQDs的发光是本征态、表面态和缺陷态能级跃迁的多过程作用结果，而原C-GQDs中丰富的缺陷能级导致了发光性能的减弱。机理分析认为，EDC与羧基间发生的活化反应起到了表面缺陷钝化作用，提高了C-GQDs的表面态激子复合效率。该工作有效改善了C-GQDs发光强度低的问题，扩展了其在发光领域的应用前景，并为GQDs光学性质调控提供了参考方案。
石墨烯量子点 荧光 交联剂 表面态 graphene quantum dots fluorescence crosslinking agent surface states
1 南京理工大学材料科学与工程学院 新型显示材料与器件工信部重点实验室， 江苏 南京 210094
2 广西大学 物理科学与工程技术学院， 广西 南宁 530004
量子点作为一种理想的发光材料，一直以来引起了科学家和工业界的广泛关注，推动了生物成像、照明、显示等领域的发展。随着生态环境保护的意识逐渐增强，磷化铟量子点（InP QDs）作为镉基量子点的最好替代者之一，受到了广泛的关注：一方面，InP QDs具有与镉基量子点相媲美的发光和光电性质；另一方面，其发光光谱范围可覆盖整个可见光区，且合成工艺与镉基量子点共通。然而，因为InP QDs与传统镉基量子点相比，在元素价态、核壳晶格匹配性、反应动力学过程等方面具有特殊性，其合成化学的发展还不成熟，限制了其光电应用的研究进程。本文结合量子点显示的发展现状和未来需求，针对InP QDs体系进行了综述，通过分析其研究现状，分析其发展问题和挑战，并对其进行了展望，期望为量子点及其电致发光器件的进一步探索研究提供一些启示和帮助，推动无镉、低毒、高色纯度量子点体系的发展。
量子点 磷化铟 QLEDs 高色纯度 显示 quantum dots indium phosphide QLEDs high-colour purity displays
1 福州大学 物理与信息工程学院， 平板显示技术国家和地方联合工程实验室， 福建 福州 350108
2 中国福建光电信息科学与技术创新实验室（闽都创新实验室）， 福建 福州 350108
量子点（Quantum dots）由于具有优异的光电特性，广泛应用于发光与显示、太阳能电池、光催化等领域，它的发现和合成获得了2023年诺贝尔化学奖。采用量子点色转换的Micro?LED全彩化显示技术无需巨量转移，有望实现大规模量产，然而，量子点在高强度Micro?LED出光激发下的性能和寿命仍存在局限。基于此，本文研究了基于量子点@有序介孔（QDs@SBA?15）复合材料的Micro?LED色转换技术及其特性，有序介孔分子筛载体独特的孔道结构不仅能够有效提升Micro?LED色转换和光提取效率，且致密的有序介孔材料也一定程度上保障了量子点的稳定性。首先，通过时域有限差分方法（FDTD）建立了Micro?LED仿真模型，探究量子点粒径和有序介孔材料的孔径对光提取效率的影响；基于仿真结果指导，进一步采用物理共混法制备了QDs@SBA?15复合材料，通过透射光谱、荧光激发光谱、紫外?可见光吸收谱等手段对其进行表征并确定浓度配比；最后，将该复合材料与聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合固化成膜，并研究了其光致发光性能。实验结果发现，量子点粒径和介孔材料孔径的匹配度以及量子点和有序介孔材料的比例浓度是影响QDs@SBA?15复合材料发光效率及Micro?LED色转换性能的关键因素；通过优化，所得复合材料可获得优异的发光性能以及良好的环境稳定性，相比于纯量子点色转换层，复合材料的光提取效率提升了81.73%，复合材料的环境稳定性提升了14.33%，以Micro?LED作为蓝光光源组成的三基色发光器件工作色域达到了104.52% NTSC。本研究为量子点色转换Micro?LED显示技术提供了理论指导，为实现Micro?LED全彩化开辟了新路径。
量子点 有序介孔材料 色转换 Micro-LED quantum dots ordered mesoporous materials color conversion Micro-LED
1 北京理工大学光电学院，北京 100081
2 中芯热成科技（北京）有限责任公司，北京 100176
3 中国计量科学研究院，北京 100029
红外探测及成像具有广泛用途，在红外制导、夜视侦察、安防监控及危化品探测等方面发挥了重要作用。现有红外成像焦平面大多由碲镉汞、二类超晶格、锑化铟等块体半导体材料制成，通过倒装键合的方法实现块体材料与硅基读出电路的信号传输。倒装键合对准困难、操作复杂、对设备依赖性较强，难以满足焦平面阵列规模不断增加和像元尺寸不断减小的制备需求。为解决红外焦平面阵列规模提升的瓶颈，采用碲化汞胶体量子点，通过液相旋涂的方法，突破倒装键合限制，实现硅基读出电路直接片上集成。所制备焦平面阵列规模达1280×1024，像元间距为15 µm，80 K工作温度下探测截止波长为4.8 µm，响应非均匀性为9%，有效像元率为99.96%，最低噪声等效温差达30 mK，展现了良好的成像性能。
焦平面阵列成像 胶体量子点 百万像素 捕获型探测器 激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211027
厦门大学公共卫生学院分子影像暨转化医学研究中心，福建 厦门 361104
荧光碳量子点作为一种特殊的量子点，具有卓越的荧光性能以及可调控的表面化学性质，在生物成像、疾病诊断和治疗等生物医药领域中备受瞩目。基于近期的文献报道，详细介绍和总结了碳点在医药领域中的应用及其相关机制和特性。概述了碳点在生物医药应用中所面临的挑战，并提出了潜在的解决方案。最后，对未来的研究方向提出了建议，以期进一步拓展碳点在生物医药领域中的应用范围，为医学领域的创新和发展提供理论依据。
生物光学 碳量子点 生物成像 疾病诊断 疾病治疗
南京理工大学材料科学与工程学院/格莱特研究院，江苏 南京 210094
2023年诺贝尔化学奖颁发给了Moungi G. Bawendi、Louis E. Brus和Alexei I. Ekimov，以表彰其在量子点领域的开创性研究工作。虽然量子点为基础物理研究提供了理想的平台，但在应用方面还远未展现其天赋。其中，量子点独特的电子结构和可溶液加工特性，使其在低成本、高性能激光领域具有广阔的前景。经过20余年的研究，胶体量子点激光器取得了令人瞩目的进展，然而，目前的胶体量子点激光器仍未实现商业化，这说明人们对胶体量子点激光器基础物理的理解以及对关键制备技术的掌握仍有欠缺。基于此，笔者对胶体量子点激光器在近年来的工作进展进行了梳理，并提出了胶体量子点激光领域所面临的挑战，以及克服这些挑战的研究思路。最后，对胶体量子点激光器的未来前景和潜在应用进行了展望。
激光器 半导体激光器 胶体量子点 连续波激光 溶液激光 电泵浦激光
1 福州大学光电显示技术研究所，福建 福州 350108
2 福建省光电信息科技创新实验室，福建 福州 350108
由于量子点优异的材料特性，包括可调的能带间隙、高量子产率、高稳定性和可低成本地溶液加工等，其在显示领域引发了浓厚的兴趣和研究热潮。近年来，随着全世界对高质量显示的需求日益增长，特别是随着虚拟/增强现实（VR/AR）等近眼显示技术的兴起，对高亮度、高分辨率、高效率以及低功耗的显示技术提出了更高的要求。本文全面探讨了高分辨率量子点图案化技术，深入解析它们的工艺流程，并详细阐述它们在量子点显示器件中的各种应用。此外，还概述了高分辨率量子点图案化技术在实际应用中所面临的主要挑战。我们认为，要将高分辨率量子点图案化技术真正地应用到实际设备中，必须全面考虑各种因素，不仅包括从图案化技术出发，同时还涉及到从材料选择和器件结构设计等多个角度的深入思考和策划。本综述可为高分辨率量子点图案化技术行业的发展和研究提供有价值的参考。
显示技术 量子点 高分辨率 图案化技术
1 福州大学 物理与信息工程学院,福州 35008
2 中国福建光电信息科学与技术创新实验室,福州 350108
3 晋江市博感电子科技有限公司,福建 泉州 62200
从仿真角度出发，分析设计了基于量子点膜色转换方案像素点的整体结构模型，首先构建了蓝光Micro LED（micro light‑emitting diode，Micro LED）结构模型，研究了表面粗化和二维光栅两种提升Micro LED光提取效率（light extraction efficiency，LEE）的表面微结构；然后分别分析了有无该结构的蓝光Micro LED与侧壁挡光介质结合组成蓝色子像素点的LEE和光强分布随侧壁倾角变化的趋势；接着优化了量子点膜的模型参数，并分析了有无表面微结构的蓝光Micro LED对红绿子像素点光转换效率和光强分布的影响；最后对上述不同结构全彩像素点整体的色偏性能做了对比研究。仿真结果表明，具备表面粗化蓝光Micro LED和侧壁反射型挡光介质的像素点在0°~50°倾角下均可获得较大的正面LEE和低于0.02的色偏，相比其他结构更适合于量子点膜色转换方案。
微缩矩阵化发光二极管 全彩显示 量子点膜 像素点 色偏 Micro LED full-color display quantum dot film pixel point color shift
