新墨西哥州洛斯阿拉莫斯，2021 年 8 月 5 日—《科学》杂志上的一篇新文章概述了近三十年来对胶体量子点的研究，评估了这些纳米级半导体物质的技术进步，并权衡了剩余的挑战这条有前途的技术广泛商业化的道路，应用于从电视到高效日光收集器的所有领域。
“三十年前，这些结构只是一小群爱好者研究的科学好奇心。多年来，量子点已成为在一系列传统和新兴技术中开发的工业级材料，其中一些已经进入商业市场，”该论文的合著者兼该论文的领导者 Victor I. Klimov 说。团队在洛斯阿拉莫斯国家实验室进行量子点研究。
科学文章中描述的许多进步都起源于洛斯阿拉莫斯，包括胶体量子点激光的首次演示、载流子倍增的发现、对量子点发光二极管 (LED) 和发光太阳能聚光器的开创性研究，以及最近对单-点量子发射器。
使用现代胶体化学，量子点的尺寸和内部结构可以以接近原子的精度进行操纵，从而可以高度准确地控制其物理特性，从而在实际设备中实现行为。
许多关于胶体量子点实际应用的持续努力已经利用其发射颜色的尺寸控制可调性和接近理想 100% 极限的高发射量子产率。这些特性对屏幕显示和照明很有吸引力，这些技术将量子点用作颜色转换磷光体。由于其窄带、光谱可调发射，与现有的磷光体材料相比，量子点可提高色纯度并更完整地覆盖整个色彩空间。其中一些设备，例如量子点电视，已经达到技术成熟度，可在商业市场上使用。
下一个前沿是创造技术上可行的 LED，由电驱动的量子点供电。科学评论描述了实现这些设备的各种方法，并讨论了现有的挑战。量子 LED 已经达到了令人印象深刻的亮度和接近理论定义极限的近乎理想的效率。这一进展在很大程度上是由于对非辐射俄歇复合等性能限制因素的理解不断取得进展。
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