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波長調控讓 PCB 變身智能光源，光通信速率提升 300%
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發布時間：2025-06-12
在光電子技術飛速發展的，量子點（QD）集成技術正為線路板賦予全新功能。通過精確調控量子點的發光波長和光學特性，線路板不僅可作為電路載體，更能集成光通信組件、高色域顯示面板等，推動光電子產業邁向高速、高集成時代。
量子點的獨特優勢在于其尺寸依賴的可調諧發光特性。例如，CdSe 量子點的發光波長可在 450-650nm 范圍內調節，半峰寬（FWHM）小于 30nm，色純度遠超傳統熒光材料。通過表面鈍化（如 ZnS 殼層）和聚合物封裝（PMMA 或環氧樹脂），量子點的光穩定性明顯提升，可在高溫、高濕環境下長期工作。湖北光谷實驗室開發的膠體量子點短波紅外成像芯片，成本只有為傳統技術的 1%，已應用于車載夜視、水果分揀等領域。
集成工藝的創新是技術落地的關鍵。噴墨打印技術可精確控制量子點的沉積位置和厚度，適用于大規模生產；光刻工藝則結合光敏量子點材料，形成分辨率達微米級的光電器件圖案。在光通信領域，量子點可集成于 PCB 光模塊中，通過電場或載流子注入實現動態波長調諧，支持高速光信號傳輸。某科研團隊開發的量子點可調諧激光器，在 1550nm 波段實現 100GHz 的調諧范圍，傳輸速率提升至 400Gbps，為 6G 通信奠定基礎。
盡管面臨長期穩定性和環保法規挑戰，量子點技術的應用前景已十分廣闊。在顯示領域，量子點增強膜（QDEF）使 Mini/Micro-LED 的 NTSC 色域覆蓋率超過 110%；在生物醫療領域，基于 InP/ZnS 量子點的免疫傳感器可實現標志物的高靈敏檢測。隨著納米材料合成和微納加工技術的進步，量子點集成 PCB 有望在 3-5 年內實現商業化普及，成為光電子產業的重要技術之一。
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