香港科大在量子点发光二极管去的突破性进展，引领下一代显示照明革新
近日，香港科技大学（HKUST）工程学院研究团队在量子棒发光二极管（QR-LEDs）领域取得重大技术突破，其研发的红色QR-LEDs实现创纪录的效率水平，相关研究成果已发表于国际顶级学术期刊《先进材料》（AdvancedMaterials），为下一代显示与照明技术的升级迭代奠定了重要基础。
量子点发光二极管（QD-LEDs）凭借出色的色纯度与亮度优势，已成为主流LED技术的有力竞争者，但出耦效率不足导致的外部量子效率（EQE）上限，长期制约着其性能提升。而量子棒作为QR-LEDs的核心材料，是具有独特光学特性的细长各向异性纳米晶体，通过结构设计可优化光发射方向，理论上具备突破上述瓶颈的潜力。然而，QR-LEDs的产业化进程始终面临两大关键技术挑战：一是光致发光量子产率偏低，二是薄膜质量不佳引发的大量漏电流问题，严重影响器件稳定性与发光效率。
为攻克这些技术难题，由电子与计算机工程系副教授AbishekSrivastava领衔的研究团队，聚焦量子棒的光学性能优化与器件结构创新。通过精细的合成工程技术，团队成功将绿色与红色量子棒的光致发光量子产率提升至92%，同时实现了均匀的尺寸分布与严格的形状控制——这两项指标对QR-LEDs的性能优化至关重要。针对此前研究中被忽视的量子棒薄膜载流子泄漏问题，团队创新性地建立了等效电路模型，清晰揭示了传统QR-LED结构中漏电流的产生机制与有害影响，为靶向解决方案的制定提供了关键理论支撑。
基于这一模型，研究团队通过战略性调整器件结构，同步实现了平衡载流子注入增强与漏电流抑制的双重突破。测试结果显示，该团队研发的红色QR-LED样品峰值外部量子效率（EQE）达到31%，最大亮度高达110,000cd·m⁻²，创下红色QR-LED领域的效率新纪录；为验证技术普适性，团队将相同方法应用于绿色“棒中点”量子棒器件，同样取得显著成效，其峰值EQE达20.2%，最大亮度更是达到250,000cd·m⁻²，充分证明了该技术方案在不同颜色QR-LEDs中的应用潜力。
“Srivastava副教授指出：“以往QD-LED研究多聚焦于量子点结构优化以提升效能，但这种思路无法适配形状拉长的量子棒。我们通过量子棒微形态学分析与等效电路模型发现，量子棒因自身形状导致发光层存在广泛针孔，进而产生关键漏电流——这是紧密排列的QD-LED中不会出现的独特问题。”团队在优化器件结构的过程中，不仅解决了发光层质量问题，更验证了量子棒相较于量子点的本质优势。
此次研究通过创新技术路径破解了QR-LEDs的核心技术瓶颈，不仅为各向异性纳米晶体的相关研究提供了重要指导，更加速了QR-LEDs的商业化应用进程。香港科大团队的这一突破性成果，有望推动显示与照明技术向更高效率、更优性能的方向迈进，为相关产业的技术升级注入强劲动力。
-
麻省理工学院突破光学原子钟小型化瓶颈：集成螺旋腔激光器实现芯片级原子询问
美国麻省理工学院林肯实验室WilliamLoh与RobertMcConnell团队在《NaturePhotonics》（2025年19卷3期）发表重大研究成果，成功实现基于集成超高品质因子螺旋腔激光器的光学原子钟原子询问，为光学原子钟走出实验室、实现真正便携化铺平了道路。这一突破标志着光学原子钟向全集成、可大规模制造的先进时钟系统迈出关键一步，有望彻底改变导航、大地测量和基础物理研究等领域的时间测量技术格局。
2026-04-08
-
手机长焦增距镜无焦光学系统MTF测试的空间频率换算研究
在手机成像技术向高倍长焦方向快速发展的背景下，手机长焦增距镜作为提升手机长焦拍摄能力的核心无焦光学器件，其成像质量的精准评价成为光学检测领域的重要课题。光学传递函数（MTF）是衡量光学系统成像质量的核心指标，而手机长焦增距镜属于望远镜类无焦光学系统，其MTF测试采用的角频率单位与常规无限-有限共轭光学系统的线频率单位存在本质差异。为实现两类单位的精准转换、保证MTF测试结果的有效性与实际应用价值，本文从无焦光学系统特性与测量工具出发，明确空间频率不同单位的核心属性，结合实际案例完成换算推导，梳理换算关键要点，为手机长焦增距镜的MTF检测及光学性能评价提供严谨的技术参考。
2026-04-08
-
非线性光学晶体：现代激光技术的核心功能材料
非线性光学晶体作为实现激光频率转换、光束调控及光场非线性效应的关键功能材料，突破了传统激光器件输出波长受限的技术瓶颈，是支撑紫外/深紫外激光、中红外激光、超快激光及量子光源等先进激光系统发展的核心基础部件。本文系统阐述非线性光学效应的物理机制、主流非线性光学晶体的材料特性与相位匹配技术，梳理其在科研探测、精密制造、生物医疗、光通信及国防安全等领域的典型应用，并展望该类材料未来的发展方向，为相关领域技术研究与工程应用提供参考。
2026-04-08
-
波前像差、点扩散函数（PSF）与调制传递函数（MTF）的关联解析
在光学成像领域，波前像差（WavefrontAberration）、点扩散函数（PointSpreadFunction,PSF）与调制传递函数（ModulationTransferFunction,MTF）是描述光学系统成像质量的核心参数。三者相互关联、层层递进，共同决定了系统的最终成像效果与视觉质量，但其内在联系常令初学者困惑。本文将从概念本质出发，系统解析三者的关联逻辑，结合具体实例深化理解，为相关领域的学习与应用提供清晰指引。
2026-04-07
-
非硅特种材料精密划片工艺技术方案
在半导体封装、光学器件、电子元器件等高端制造领域，蓝宝石、玻璃、陶瓷等非硅特种材料的应用日益广泛。此类材料物理特性与传统硅片差异显著，常规硅片划片工艺无法直接适配，易出现崩边、裂纹、刀具损耗大、良品率偏低等问题。结合材料特性与实际量产经验，针对蓝宝石、玻璃、陶瓷三大类核心材料，形成专业化精密划片工艺解决方案。
2026-04-07
