量子點有什么具體的應用？

鄭偉冰 2023-10-24 16:22

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  cyrcyr2012

  2023-10-24 16:51
  ……▲從量子點三劍客看顯示應用的發(fā)展 許多人談量子點時，總會提及三家最高調的公司，分別是美國的“Nanosys”、“QD Vision”和英國的“Nanoco”： (1) Nanoco Nanoco第一個講是因為他很特別，特別的……嗯，反正就是很特別，Nanoco很早就公開宣稱以無鎘技術(CFQD?)為主，很大膽、很前瞻、很有個性，但是這個定位下的有點著急了，事實證明最能實現(xiàn)商業(yè)水平的材料仍然是硒化鎘(CdSe)，無鎘材料無論是半高寬、轉換效率還是穩(wěn)定性，要追上CdSe還需要時間，Nanoco這一壯烈的宣言把自己逼到了墻角，放棄了先用含鎘材料去市場卡位的機會，于是，也成了量子點西洋三劍客中，商業(yè)成就仍然接近空白的公司。Nanoco從2001年成立到現(xiàn)在，燒錢燒了快十五年，2016年初結算公開的半年虧損就達524萬英鎊，收入多少？那個…29萬英鎊(英國本地的銷售就占了四分之三)。所以簡單短評Nanoco這家好特別的公司，我會說： “產品不含鎘，股東不缺錢。” Nanoco如果這十五年什么都沒做，又怎么能一直在媒體上刷存在？Nanoco這些年可忙的了，大致上就是結盟、授權、被告，以及去鼓吹歐盟禁止含鎘量子點等等，歸納起來都是政治與外交，Nanoco前前后后跟DOWS、Merck、Osram以及臺灣的華宏合作，偶而跟眼中釘Nanosys打打架然后和好…這一路走來Nanoco內部收獲最多、最有成就感的的單位，我想當屬”公關”和”法務”了吧。 也是啦，有這么瀟灑的CEO和股東，難怪英國會脫歐。 (2) QD Vision QD Vision比較多人熟悉，畢竟是第一個把量子點顯示市場打開的公司，在2013年發(fā)表了Color IQ?的技術后，Sony、Samsung、Philips、Nokia等大廠先后跟進推出TV、Monitor和手機，中國的海信、康佳與長虹也沒錯過這股風潮，一時之間量子點成了媒體的焦點，仿佛新一代的顯示技術就此誕生。 先放一下很有名的點、線、面圖(量子點在電視應用的三種型式)： 量子點初期進入顯示市場時，把應用的形式分成三塊，上圖(a)是on-chip，量子點直接取代熒光粉，(b)是on-edge，量子點封進玻璃管中放在面板側邊，(c)on-surface，是做成一張薄膜取代背光模組里頭的擴散片，從(a)到(c)量子點的消耗量越來越多，距離發(fā)光源也越來越遠，這三者的優(yōu)劣稍后與Nanosys一起說。 QD Vision采用的是Tube的形式，代工的是臺灣的封裝廠隆達(原本是威力盟，但威力盟在2013年初并入隆達)，這樣子的形式宣稱能減少量子點的消耗，又能跟晶片保持適當的距離(量子點怕熱怕水氧，就跟OLED一樣)，但QDV的初試啼聲并沒有獲得巨大的成功，除了難封裝、回收麻煩(尤其在歐洲)、歐盟對豁免期限的態(tài)度不明外，玻璃管量子點電視需要另開治具，而且無法與窄邊框設計相容，這些都提高了轉換成本，QD Vision此時仍未政策轉彎，一昧固守QD Tube的形式，外加沒有趁勢布局非鎘材料，導致一開始的成功能量沒能延續(xù)。2015到2016年間，三星、海信、TCL紛紛宣布倒戈，放棄Tube改投Film的懷抱，接著隆達在2016年初停止Tube代工并出售設備，2016年4月Nanosys乘勝追擊，去按鈴控告Nanoco以及Nanoco的客戶Sony、Philips、TCL等專利侵權，QDV就這樣哀傷的淡出顯示舞臺，把光環(huán)讓給了對手Nanosys。 是該說說當今的最大贏家Nanosys了。 (3) Nanosys Nanosys可以說和QD Vision師出同門，核心團隊皆系出MIT量子點權威Bawendi，Nanosys堪稱西洋三劍客中的專利戰(zhàn)神，前后告過Nanoco和QD Vision，一個挑兩個，簡直兇悍到沒朋友，是另外兩家的眼中釘和頭號競爭者。 在商業(yè)化的戰(zhàn)略上，Nanosys不只布局的早，靈活程度也勝于Nanoco和QDV，QD on Chip雖然省材料，但因為太接近熱源(LED)，會導致壽命和效率很差，Nanosys于是把on-chip定位在長期目標，點不行，線總可以吧？在2008年Nanosys就已嘗試過把QD Tube用在手機，產品名稱當時叫Quantum Rail(合作對象是LG)，時間點比QDV早了足足五年，當時發(fā)現(xiàn)Tube阻水氧太難做、良率不好、量產性不足，Nanosys于是優(yōu)雅一個轉彎，在2010年初推出了和3M合作開發(fā)的量子點薄膜QDEF(Quantum Dot Enhancement Film)，這一張昂貴的薄膜沒有立即獲得市場青睞，QDV因為打點通路下了些功夫，反而在商戰(zhàn)上捷足先登，事后諸葛來看也挺耐人尋味，QDV可以說是幫Nanosys做了球，不但先把商業(yè)化的路鋪好、把量子點的宣傳做好，最后還讓客戶自己學習到，原來薄膜更實在、更穩(wěn)定、設計更簡單，畢竟QDEF的工商說法是--“輕輕放進一層膜，就地變身廣色域?！?當然，當今世上做量子點的公司遠遠不止這三家，美國還有QMC、VerLASE、Nano-Photonica等等，其他如德國的Merck(買下了以色列的Qlight)、韓國的Hansol、日本的Hitachi Chemical、中國的納晶、普加福，以及臺灣的迎輝、華宏等等，皆有相當的布局與研發(fā)成果，Nanosys之后下個成為產業(yè)焦點的會是誰，現(xiàn)在也還不好說，但可以預見的是三劍客的時代將淡化，取而代之的下個階段會是百家爭鳴。……為了尊重作者的版權，更多詳情內容請點擊：扒光量子點(中)-從三巨頭看量子點的商業(yè)化應用或者掃描屏幕下方二維碼?了解更多相關內容。
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  藍色冰雨

  2023-10-24 16:54
  不同的量子點有不同的性質和應用，能不能分別介紹下幾種不同的量子點？關注者19被瀏覽15,500關注問題?寫回答?邀請回答?好問題?添加評論?分享?<div class="Question-main"><div class="Question-mainColumn"><div id="QuestionAnswers-answers" class="QuestionAnswers-answers" data-zop-feedlistmap="0,0,1,0"><div class="Card AnswersNavWrapper"><div class="ListShortcut"><div class="List">3 個回答默認排序<div class="" role="list"><div class="List-item" tabindex="0"><div class="ContentItem AnswerItem" data-za-index="0" data-zop="{"authorName":"宮非","itemId":70079193,"title":"量子點有什么具體的應用？","type":"answer"}" name="70079193" itemProp="acceptedAnswer" itemType="http://schema.org/Answer" itemscope="">宮非??臺灣科技大學 工學博士7 人贊同了該回答<div class="RichContent RichContent--unescapable"><div class="RichContent-inner">2015-10-30「量子點，quantum dot)」是「準零維，quasi-zero-dimensional」的納米材料，由少量的原子所構成。粗略地說，量子點三個維度的尺寸都在 100nm 以下，外觀恰似一極小的點狀物，其內部電子在各方向上的運動都受到局限，所以「量子局限效應，quantum confinement effect」特別顯著。由于量子局限效應會導致類似原子的不連續(xù)電子能階結構，因此量子點又被稱為「人造原子，artificial atom」。科學家已經發(fā)明許多不同的方法來制造量子點，并預期這種奈米材料在二十一世紀的「納米電子學，nanoelectronics」上有極大的應用潛力。但并非小到 100nm 以下的材料就是量子點，真正的關鍵尺寸是由電子在材料內的費米波長來決定。一般而言，電子費米波長在半導體內較在金屬內長得多，例如在半導體材料砷化鎵 GaAs (100)中，費米波長約 40nm，在鋁金屬中卻只有 0.36nm。目前量子點的制造方法主要有以下四種：化學溶膠法 (chemical colloidal method)、自組成法 (self-assembly method)、微影蝕刻法 (lithography and etching) 及分閘法 (split-gate approach)。量子點可視為電子物質波的共振腔，電子在量子點內會有類似電磁波在一般共振腔中的共振現(xiàn)象。當局限位能壁 (potential wall) 較薄時，量子點中的電子可因「穿隧效應，tunneling effect」而逃離，我們稱之為「開放式量子點，open quantum dot」，其類似一「開放式共振腔 ，open cavity」，此時電子能階不再是「穩(wěn)態(tài)，stationary state 」而是一種「準穩(wěn)態(tài)，quasi-stationary state」；電子停留在準穩(wěn)態(tài)約一個生命周期后，就會逃離量子點。由于這類量子點在光電方面有許多應用潛力，最近的研究相當熱絡。量子點的用途相當廣泛，例如：可用于藍光激光、光感測組件、單電子晶體管 (single electron transistor, SET)、記憶儲存、觸媒以及量子計算 (quantum computing) 甚至電視等，在醫(yī)療上更利用各種發(fā)光波長不同的量子點制成熒光標簽，成為生物檢測用的「納米條形碼」。甚至半導體也有人用量子點來研究。所以說量子點是目前理論上與實驗上的熱門研究題目，世界各國無不積極投入研究中。<span class="nv">分類：科普 >>物理 >>固體
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