量子點（quantum dot，QD）是尺寸小於 100 納米的粒子團，又稱半導體納米微晶。量子點是 33 年前由貝爾實驗室的俄羅斯科學家 Alexander Efros、Aleksey Ekimov 和 Louis Brus 發現的。目前研究較多的是 Cds、CdSe、CdTe 和 ZnS。那麽，量子點是如何發光的呢？量子點通過電致發光和光致發光發光。量子點是半導體納米晶體，那麽半導體的發光機理是什麽呢？
在發光二極管（LED）中，原子周圍有固定的電子位置，有的地方電子多，位置少，多余的點電子可以自由移動，稱為自由電子；有的地方電子少，導致位置上沒有電子，我們稱為空穴；所以自由電子帶正電荷，空穴帶負電荷。如果自由電子落入空穴，勢能就會降低，多余的能量就會以光子的形式發射出來，這就是 "電子-空穴復合體"。
對於電致發光，當發光二極管通電時，電子和空穴被註入半導體，並在電場的作用下定向移動，當它們相遇時，就可能發生電子-空穴復合，電子進入空穴。當然，並不是所有的電子和空穴都能發生符合，發生復合是有壹定幾率的，而這種幾率決定了發光二極管的效率，復合率與半導體的尺寸有壹定的關系。
當半導體的尺寸小到壹定程度，達到量子點的級別時，由於量子極限場效應，電子-空穴復合發出的光的波長與量子點的尺寸有關，也就是說不同尺寸的量子點會發出不同顏色的光，而且發出的光的波長集中分布，從而導致顏色非常鮮艷。同時，量子點中電子-空穴復合的效率非常高，只要自由電子和空穴在電場的作用下以1:1的比例進入量子點，幾乎完全可以發生符合發光效率非常高的情況。
但是自由電子和空穴很難按照1:1的比例進入量子點，註入的自由電子和空穴數量不平衡，空穴數量少，自由電子數量多。科學家在QLED器件結構中空穴註入量子點之前加入了空穴傳輸層，空穴傳輸層可以使空穴註入更容易，從而增加空穴的數量；在電子註入量子點之前加入絕緣層可以降低電子的註入速率；使自由電子和空穴的比例接近1:1，從而提高復合效率。
對於光致發光，量子點中的電子在壹定的光照下被激活離開原來的位置形成自由電子和空穴，由於自由電子和空穴非常接近，它們會立即復合發出壹定波長的光子，從而實現光致發光。光線發出的顏色也會隨著量子點的大小而改變。
因此，對於 QLED 來說，光致發光的 QLED 屏幕需要背光源，被稱為 "第壹代量子顯示技術"，而電致發光的 QLED 屏幕不需要背光源就可以發光，被稱為 "第二代量子顯示技術"。目前，第壹代量子顯示技術已經面市，而第二代量子顯示技術最快有望在五年後量產。
參考文獻
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3.Landscape Idle, ?讓量子點發光，/article/439572
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