2012重庆大学毕业设计开题报告

1、 课题的目的及意义

LED的发展史

发光二极管简称LED，它利用注入式电致发光原理制作成发光二极管灯泡，有红绿蓝三种基本颜色。1907年,英国科学家H.J.Round首次报道了第一个固体发光晶体管,开启了人类对固体发光的研究兴趣,随后各种固体发光晶体管相继问世;1962年NickHolonyakJr发展了第一个可应用的可见光谱(红光)发光二极管LED,从此开启了LED走入应用的新纪元.因此NickHolonyakJr.也被誉为“LED之父”。各种发光二极管相继被开发,1972年,第一个黄光LED问世;1998年发白光的LED开发成功。 发光二极管是由砷化镓、磷化镓、磷砷化镓等半导体制成的PN结,它具有即正向导通,反向截止、击穿特性等PN结的特性;在一定条件下,具有发光特性;在正向电压下,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。LED灯以其高效、节能、环保、寿命长、易于控制等特点,广泛应用于城市的亮化和照明景观. 然而,由无机半导体材料做成的常规LED,每种通常只能发出一种波长,也就是一种颜色的光;这个很大程度上限制了LED在应用上的广泛性和美学效果;2002年,美国麻省理工大学首次报道了一种新型的LED———量子点(QuantumDot)LED,它能产生和发出任意可见光波长(即各种颜色)的

光;它是把有机材料和高效发光无机纳米晶结合在一起而产生的拥有新

型

结

构

的

量

子

点

有

机

发

光

器

件

(quantumdot-organiclight-emittingdevice(QD-OLED)),具有广阔的应用前景.

量子点LED

量子点QD是准零维的纳米材料，由少量的原子所构成。粗略地说，量子点三个维度的尺寸都在10纳米以下，外观恰似一极小的点状物，其内部电子在各方向上的运动都受到局限，所以量子局限效应特别显著。量子点，又可称为纳米晶，是一种由II－VI族或III－V族元素组成的纳米颗粒。量子点的粒径一般介于1～10nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。基于量子效应，量子点在太阳能电池，发光器件，光学生物标记等领域具有广泛的应用前景。

量子点LED的工作原理：不同尺寸的量子点(1~10nm),电子和空穴被量子限域的程度不一样,分子特性的分立能级结构也因量子点的尺寸不同而不同,因此在收到外来能量激发后,不同尺寸的量子点将发出不同波长的荧光,也就是各种颜色的光。

量子点LED优势：量子点LED技术是基于量子效应的一种全新技术,跟普通无机半导体发光二极管相比具有无可比拟的技术优势和应用前景;量子点LED发光层由半导体量子点（QDs）胶体溶液旋涂制成，因而具有制备过程简单、成本低、可制成柔性器件等优点。量子点-LED

具有发光色纯度高（发光半峰宽窄）、发光颜色可通过控制量子点尺寸大小进行调节等突出优点;由于量子点-LED的发光来自于非常小的纳米颗粒,因此,量子点LED可以被集成到薄膜,水溶液,乳胶凝胶,以及三维阵列等各种媒介当中,应用领域非常的广泛；，量子点-LED还是半导体纳晶的一个重要应用领域。因此，对量子点-LED的研究引起了薄膜电致发光器件和半导体纳晶研究工作者的极大关注。

量子点的应用范围广阔：量子点应用在生物领域，用量子点把细胞的骨架完全显示出来。与其它种类的检测手段相比，量子点发光材料做检测肯定是有优势的。它可以很容易地利用量子点的不同颜色来同时检测多种病菌或者农药残留。而且，因为量子点吸收能力非常大，能够大大提高灵敏度。量子点也能应用于照明产业，量子点在人类照明领域将起到重要作用。量子点应用于显示产业，目前的第一代量子点显示设备，是氮化镓LED与量子点结合的背光源产品，这种新型的背光源，显示颜色的纯度、色饱和度很高，是其它显示技术难以企及的。

因此，研究应变可调纠缠光二极管有深远的实际意义。