植物照明用红蓝光半导体量子点的制备与表征

周家宇，万金玉，韩 靖，，李春亮*，赵贵彬，鲁 涛，杜金鹏，畅建铭

（1.天津理工大学a.天津市光电显示材料与器件重点实验室，b.材料科学与工程学院，天津300384；2.天津环球磁卡股份有限公司，天津300202）

红光和蓝光在植物的光合作用中起主要作用。叶绿素a，叶绿素b和叶绿素c吸收可见光的主要范围为400~500 nm的蓝光和600~700 nm的红光[1]。但由于植物对太阳光能的利用率仅为5%左右，为促进植物光合作用，对植物进行补光必不可少。目前的植物生长固态光源一般采用蓝光光源与可被蓝光有效激发的红色荧光粉封装而成的植物补充光源（如Sr2Si5N8：Eu2+、CaAlSiN3：Eu2+、CaS：Eu2+），近紫外芯片激发混合的蓝、红光荧光粉或者是单基质的红、蓝双光同时发射的荧光粉等方式[2-3]。由于发光二极管（light-emitting diode，LED）具有节能性、光谱可调、良好点光源性、冷光性等优点，对植物近距离照射是理想的植物补光光源[4]。使用半导体量子点（quantum dots，QDs）的LED可以改善LED的发光亮度及显色指数[5]。因此研究基于红蓝光多波长QDs的LED对植物补光照明的应用具有重要的科学意义和很好的发展前景。本文主要介绍了一种直接制备红蓝光发射的QDs的方法，探讨了其产生红蓝光的原因。从前驱体的摩尔比例、配位体、前驱体制备等因素出发，分析了在形成红蓝光的同时，实验条件对于制备的QDs发光效率的影响。

1 半导体QDs及其发展

QDs主要由II-VI族元素（如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等）和III-V族元素（如InP、InAs等）组成的半导体纳米颗粒，粒径一般小于10 nm。由于其低维结构，QDs同时具有表面效应、量子限域效应、宏观量子隧道效应、量子尺寸效应等特性。……