近红外高分散球形CdTe量子点合成及光学性质

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CdS量子点近红外发射光的介绍

油溶性PbS/CdS量子点近红外发射光的介绍油溶性PbS/CdS量子点近红外发射光PL800nm1600nm中文名：油溶性PbS/CdS量子点英文名：OilsolublePbS/CdSquantumdot波长：800nm1600nm类型：近红外量子点油溶性PbS/CdS量子点的描述：油溶性PbS/CdS量子点产品，是以PbS为核，CdS为壳层，表面由疏水配体包覆，平均的量子产率为60%，储存时应躲避阳光直射，4度密封暗处保管，可以为客户订制生产800nm～1450nm任一波长不同克数的产品。

油溶性PbS/CdS量子点的产品特点和应用：本产品具有粒径均一，汲取光谱宽泛，发射光谱窄而对称，荧光强度高而稳定等特点，可应用于电子通讯、液晶显示屏、发光二极管、太阳能电池、生物荧光标记等领域。

Description:OilsolublePbS/CdSquantumdotproductsarebasedonPbSastheco re,CdSastheshell,andthesurfaceiscoveredbyhydrophobicligands.Theaveragequantumyieldis60%.Theyshouldbestoredawayfromdire ctsunlightandstoredinasealeddarkplaceat4degrees.Theycanbecu stomizedtoproduceproductswithdifferentgramsofanywavelengthb etween800nmand1450nm.关于我们:陕西星贝爱科生物科技经营的产品种类包含有：合成磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、嵌段共聚物、磁性纳米颗粒、纳米金及纳米金棒、近红外荧光染料、活性荧光染料、荧光标记物、蛋白交联剂、小分子PEG衍生物、点击化学产品、树枝状聚合物、环糊精衍生物、大环配体类、荧光量子点、透亮质酸衍生物、石墨烯或氧化石墨烯、碳纳米管、富勒烯，二氧化硅及介孔二氧化硅，聚合物微球，近红外荧光染料，聚苯乙烯微球，上转换纳米发光颗粒，MRI核磁造影产品，荧光蛋白及荧光探针等等。

量子点的制备及光学性质调控

量子点的制备及光学性质调控量子点(Quantum Dots，QD)是由于其独特的光学、电学和物理学性质而备受关注的半导体纳米材料。

它以其小的尺寸和可控性能，能够在材料研究和半导体应用中发挥极为重要的作用。

因此，人们对于量子点的制备技术和光学性质的调控已成为热门的研究方向之一。

1.制备方法通常来说，制备量子点的方法主要有两种：溶胶-凝胶法和有机气相沉积法。

1.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法又称为化学还原法，其原理是基于溶胶化学反应，通过乙二醇、三乙醇胺、水和一些金属盐溶液进行反应，制备出具有半导体性质的纳米晶体。

这种方法的优点是不需要高温反应，不影响材料的光学和电学性质，成本较低。

但其缺点是，制备量子点质量不够稳定，容易控制，而且对材料尺寸控制难度大。

1.2 有机气相沉积法有机气相沉积法是一种晶化方法，其原理是通过化学气相沉积技术，将气态前体分子在加热状态下在基底表面沉积形成纳米晶体。

这种方法的优点是需要的设备较简单，制备出的样品尺寸有较好的控制性和可重复性，同时适用于多种不同的基底上扩展应用。

但是其缺点是制备成本较高，需要较高的技术水平。

2.光学性质调控量子点具有各种各样的光学性质特征，其中最重要的是吸收和荧光。

利用这些性质，研究人员可以调控量子点的光学性质，以满足不同的应用需求。

具体有以下几种方法。

2.1 表面修饰通过表面修饰，可以改变量子点表面的化学环境，同时改变与量子点间发生的外部相互作用。

例如，在量子点表面引入新的官能基团，可以使它们更加稳定，在溶液中减少聚集现象，提高其荧光效率，并可以用于荧光传感器和光子推动器的制备。

2.2 尺寸效应根据量子点的直径，能够调控量子点的荧光颜色和光谱峰值。

因此，通过调整量子点的尺寸，可以使其呈现不同的颜色，并用于标记和追踪种类和生物分子的研究领域。

2.3 带结构工程针对客户需求，可以设计适合特定应用的QD荧光波长，通过福克重组，在量子点中进一步调理特殊荧光效率，提高单个个体的亮度。

量子点的制备及特性分析

班级：物理1201班姓名：吴为伟学号：20121800121时间：2014年7月1日 ——量子点的制备及特性分析大学物理实验报告课题意义：量子点是一种准零维半导体纳米晶体，其三个维度的尺寸都在几到几十纳米，外观恰似一极小的点状物，其内部电子在各方向的运动都受到限制，可以产生类似于原子的分立能级。

量子点具有量子尺寸效应、量子限域效应以及表面效应等特殊效应。

量子尺寸效应是指半导体量子点的带隙相对于体材料发生蓝移，并且随着量子点尺寸的减小，蓝移量增大，在光学性质方面引起吸收和发射光谱的蓝移现象：而且，相对于体材料，量子点还具有吸收和发光效率高的优点。

量子点的这些有益光学特性使其在生物荧光标记、太阳能电池、发光二极管、激光器、探测器、量子计算机等新型光电子器件方面都具有非常重要的应用前景，成为各国科研人员研究的热点，并在多个学科中引起很大的反响。

实验目的：本课题实验要求通过有机液相法制备CdS量子点、以及对其吸收和荧光光谱的测量，了解量子点的生长过程、吸收和荧光光谱基本原理和特点，以及量子尺寸效应的基础知识。

实验器材：实验仪器：量子点制备设备一套、分析天平、离心机、吸收谱仪和荧光谱仪等。

化学试剂：硫粉（S）、氧化镉(CdO)、油酸(OA)、十八碳烯（ODE）、甲醇、正己烷、高纯氩气（Ar）等。

实验原理：有机液相法即以有机溶液为介质，以具有某些特殊性质的无机物和有机物作为反应原料，在适当的化学反应条件下合成纳米晶材料的方法。

通常这些反应物、中间产物、生成物都是对水、空气敏感，在水溶液中不能稳定存在。

最常用的方式是在无水无氧条件下的有机溶剂中进行的化学反应。

通过改变反应温度、时间、反应物浓度、配体种类、含量等参数，可以制备出具有不同尺寸的纳米晶体。

该方法制备的纳米晶体在尺寸和形貌上通常具有很好的单分散性，纳米晶质量高；而且，由于反应是在有机介质中进行，生成的纳米晶在有机溶剂中具有良好的分散性，非常有利于实际应用。

CdSeCdS量子点的发光性能

CdSe/ CdS量子点发光特性
半导体量子点受光激发后能够产生空穴- 电子对( 即激子)，电子和空穴复合的途径主要有：
(1)电子和空穴直接复合, 产生激子态发光。 (2)通过表面缺陷态间接复合发光。在纳米颗粒的表面存在着许多悬挂键, 从而形成了许多表面缺陷态。当半导体量子点材料受光的激发后, 光生载流子以极快的速度受限于表面缺陷态而产生表面态发光。量子点的表面越完整, 表面对载流子的捕获能力就越弱, 从而使得表面态的发光就越弱。 (3) 通过杂质能级复合发光。以上3 种情况的发光是相互竞争的。如果量子点的表面存在着许多缺陷, 对电子和空穴的俘获能力很强, 使得它们直接复合的几率很小, 从而使得激子态的发光就很弱。为了消除由于表面缺陷引起的缺陷态发光而得到激子态的发光, 常常设法制备表面完整的量子点或者通过对量子点的表面进行修饰来减少其表面缺陷, 从而使电子和空穴能够有效地直接复合发光。
CdSe/CdS量子点发光特性

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CdSe/CdS量子点在生物学研究中的应用
CdSe/CdS核壳结构半导体量子点可以作为生物探针, 与生物大分子相偶联应用于活细胞体系。然而半导体量子点由于价格昂贵、合成条件苛刻、在生物标记过程中容易引起混乱度的改变等问题, 因此半导体量子点并不能完全取代传统的有机染料, 但是半导体量子点在生物医学中的应用将会是一个值得引起高度重视的新领域。
CdSe/ CdS量子点发光特性

发光原理
当半导体量子点的颗粒尺寸与其激子的玻尔半径（纳米半导体材料中处于激发态电子的轨道半径）相近时, 随着尺寸减小, 其载流子的运动将受限, 导致动能的增加, 原来连续的能带结构变成准分立的类分子能级，半导体颗粒的有效带隙增加( 如图 1 所示), 其相应的吸收光谱和荧光光谱发生蓝移, 而且尺寸越小, 蓝移幅度越大。半导体材料吸收光子后, 其价带上的电子跃迁到导带, 导带上的电子还可以再跃迁回价带而发射光子, 也可以落入电子陷阱中。当电子落入较深的电子陷阱中的时候, 只有极少数的电子以光子的形式跃迁回价带或吸收一定能量后又跃迁回到导带。因此, 当半导体材料的电子陷阱较深时, 它的发光效率会明显降低。

CdTe单晶的红外消光特性

第20卷第11期半　导　体　学　报V o l.20,N o.11　1999年11月CH I N ESE JOU RNAL O F SE M I CONDU CTOR S N ov.,1999 CdTe单晶的红外消光特性杨柏梁1　石川幸雄2　一色实2(1　中国科学院长春物理研究所　长春　130021)(2　日本东北大学素材工学研究所)摘要　本文模拟计算了CdT e中T e沉淀相对红外光的散射吸收作用及其对入射光能量和T e沉淀相尺寸的依赖关系,根据光透射比分别处理了CdT e的吸收和T e沉淀相的散射吸收消光作用.结合光致发光和电学特性的研究,讨论了Cd气氛中的退火对CdT e晶体的红外消光特性的影响.PACC:6170Q,7220,3220F,03651　引言在用作红外材料CdZnH gT e和CdH gT e外延生长的衬底或缓冲层以及红外探测器的窗口时,要求CdT e单晶对所研究区域的红外光有较高的且随能量变化平稳的透射比.n型CdT e晶体中自由载流子的吸收和p型材料中价带内各种跃迁过程对红外透过特性的影响已广泛报道过.但是目前对CdT e晶体中红外消光特性的理解还没有定论[1,2],尤其是从熔体中生长的CdT e晶体中常常存在相当数量的T e析出物和沉淀相[3],而有关其对红外光的消光特性的研究报道却很少,在以往的研究中常被忽略.使用高纯的CdT e晶体,利用在Cd气氛中的退火实验,结合光致发光和电学特性的研究,本文探讨了CdT e中红外消光的几种起因.同时,还模拟计算了T e沉淀相的红外消光作用,根据透射比分别研究了CdT e的吸收消光和T e沉淀相的散射吸收消光.2　CdTe中的红外消光及Te沉淀相消光的计算假定:(1)平面光波从非吸收性介质(如空气或真空)垂直入射到所研究的介质,(2)K2νn2,即介质材料的消光系数远小于折射率,(3)样品材料的厚度远大于光波长,那么,半导体材料的透射比可用下面的简化式来表示[4]:T={(1-R)2exp(-(Α+Ρ)d)} {1-R2exp(-2(Α+Ρ)d)}(1)R={(n-1)2+K2} {(n+1)2+K2}(2) 杨柏梁　男,1965年出生,研究员,1987年毕业于吉林大学电子科学系获理学学士学位,1996年于日本东北大学获工学博士学位,现在中国科学院长春物理研究所从事液晶显示和半导体材料与器件的研究1998207202收到,1999201215定稿这里　T是红外光透射比;R为反射率;n为折射率;d为样品材料厚度;Α为介质材料吸收系数;Ρ为介质中缺陷散射吸收系数;K=(Ρ+Α)Κ 4Π是消光系数.而对高纯半导体材料,当K远远小于n时,(2)式又可以简化为:R=(n-1)2 (n+1)2(3) 消光系数K可以根据(1)和(2)式从实验获得的光透射比推算得到,很多研究工作报道过CdT e的红外吸收系数与能量有如下关系[6,7]Α∝(1 hΜ)m(4) m在213～315之间,取决于入射光波能量和各种吸收机制.但是这些工作都忽略了晶体中缺陷的消光作用,很少分别研究处理Α和Ρ对K的贡献.在CdT e晶体中,Ρ主要来自T e沉淀相的散射吸收.为此,我们首先对T e沉淀相对红外光的散射吸收进行了模拟计算.模型基于:(1)T e沉淀相是各向同性的球体,(2)CdT e介质是非吸收性的,(3)在所研究的波段内CdT e的折射率为常数.T e沉淀相对光波的散射和吸收分别由T e折射率的实部和虚部决定[8].如果设定N为T e沉淀相的密度,Q abs(hΜ)和Q sca(hΜ)分别为T e沉淀相对入射光波的吸收和散射截面,则有[9]:Ρ(hΜ)=N(Q abs+Q sca)(5)我们选取T e沉淀相理想球的半径为50～1000nm.本计算采用了文献[9]所提供的适用于图1　T e沉淀相的散射截面与入射光能量关系的计算结果小颗粒散射吸收特性的程序.图1所示的是对不同尺寸的T e球体,散射截面随入射光能量的变化的计算结果.同时还比较了只考虑T e沉淀相对红外光散射的情况,从而可以更清楚地反映吸收和散射两部分的贡献.随着入射光波能量的增加,消光截面显著增大,然后趋于饱和.T e沉淀相的尺寸越大,这种变化趋势越迅速.另外,消光截面随沉淀相尺寸的增加也迅速增大,并且明显地看出,这一增大趋势主要归因于散射能力的迅速增强.对较通常的情况有关系式:(Q abs+Q sca)∝(hΜ)n(6) n在018～215之间.这样,在入射光能量小于011eV时,与CdT e的吸收相比,T e沉淀相的消光作用可以忽略不计.反之,对于能量较高的入射光波,后者又远远地强于前者,成为CdT e晶体红外消光的主要因素.这样,在入射光能量较高和较低的区域,可以分别忽略CdT e的吸收和T e沉淀相的散射吸收而从(1)式由透射比推算得到Ρ和Α.另外,我们还可以推断,Cd沉淀相将有更强的红外消光作用,尤其是在较长的波长区域,因为金属性Cd呈现较强的自由载流子(等离子体)吸收.489半　导　体　学　报20卷3　实验方法CdT e 晶体是以高纯Cd 和T e 为原料(优于6N )用布里奇曼法制备的[10].晶体被解理成7×7×2mm 3的样品,然后在700℃、Cd 气氛中退火70h .Cd 源的温度T Cd 在452～667℃间图2　Cd 气氛中的退火实验选取(对应蒸汽压力为611×102～217×104Pa ),Cd 气压过高过低都会损坏样品.实验如图2所示.退火实验最后淬冷停止.退火后的样品用A l 2O 3抛光粉研磨成厚度为117mm 左右,然后用2%的溴甲醇溶液化学抛光数十秒钟.红外透射比测试是在室温的FT 2I R 光谱仪上,使用D T GS 探测器进行的.电学特性参数是通过V an de Pauw 法霍耳测试得到的.在形成欧姆电极之前,样品表面用10m l HNO 3∶20m l H 2O ∶5g K 2C r 2O 7溶液腐蚀.对n 2型材料是将In 粒超声焊接到样品上,而p 2型材料的欧姆接触是把A uC l 3溶液点滴到样品上.为获得良好的欧姆接触,电极的制作应在样品表面腐蚀后立即进行.测试磁场强度0158T ,根据样品电阻率的不同,电流在013～3mA 之间选择.光致发光是用氩离子激光器的51415nm 线激发在412K 下进行的[10].4　结果与讨论图3是不同Cd 气氛压力下退火样品的红外光透射比.其中,Cd 源温度为510℃(对应蒸汽压力为212×104Pa )的样品,其透射比最高.而在相对较高的670℃和较低的480℃(对应的Cd 蒸汽压分别为217×104和112×104Pa )退火的样品,透射比较低.这说明随Cd 气氛压力的变化,透射比有一极大值,在这一位置附近,CdT e 样品的红外消光作用最弱.从融体中制备的原生CdT e 晶体中常含有一定量的受主性的Cd 空位(V Cd )及各种复合体V Cd 2D ,因此原生CdT e 呈较强p 型,其红外透射谱与较低Cd 蒸汽分压(480℃)下退火的样品很接近.另外,当入射光能量高于013eV 时,透射比随能量增加已呈现平稳或降低趋势,表明前面提到的在高能处忽略CdT e 的吸收而主要考虑T e 沉淀相的散射吸收消光是可行的.图4和图5分别是由透射比推算得到的随Cd 气氛压力变化的0147eV 处的T e 沉淀相的散射吸收系数Ρ和0106eV 处的CdT e 吸收系数Α.图4表明,T e 沉淀相的散射吸收随着退火的Cd 气氛压力的增加而明显降低,在Cd 气氛压力接近110×104Pa 时达到最小.可以认为,在原生CdT e 晶体中有大量的T e 沉淀相,这些沉淀相对入射红外光有较强的消光作用.Cd 气氛中退火后,Cd 空位被填充,T e 沉淀相的尺寸和浓度都有所降低,而且,随Cd 压力的增加,这种效果愈加显著.在更高的Cd 压力下退火的样品,消光作用又有增强,可能是过量的Cd 扩散进入晶体中,进而形成了Cd 的沉58911期杨柏梁等:　CdT e 单晶的红外消光特性淀相,其对红外光具有更强的散射吸收.图3　不同Cd 分压下退火后CdT e 的红外透过光谱图4　T e 沉淀相的散射吸收截面随退火Cd 分压的变化图5是随退火的Cd 气氛压力变化的CdT e 的红外吸收系数和用霍耳测试得到的载流子浓度.两种测试方法得到的数据很好地吻合,符合红外吸收系数与载流子浓度呈线性正比的关系.从熔体中生长的本征CdT e 晶体中常含有大量的受主性的Cd 空位,使得本征原生晶体呈p 型.Cd 气氛中退火后,这些Cd 空位被部分消除.当退火的Cd 压力足够高时,CdT e 晶体中还会出现施主性的间隙式Cd .更主要的是原生CdT e 中存在大量的Cd 空位和浅施主构成的受主性复合体V Cd 2D [3],扩散进来的Cd 填充了V Cd ,使得浅施主活化.这些过程导致材料由p 型转变为n 型,且n 型载流子浓度随Cd 压力的增大而增加,使得吸收又增强.比较图4和图5,我们还可以看到,p 2n 型转变所需要的Cd 压力比T e 沉淀相的散射吸收转变成Cd 沉淀相的散射吸收要低一些.这也说明,通过Cd 气氛退火,Cd 空位的消除要比T e 沉淀相的消除更容易一些.CdT e 的光致发光的研究已报道过[10].由图6光致发光的结果看到,随退火Cd 气氛压力的增加,中性施主束缚激子相对中性受主束缚激子的强度迅速增强,表明了施主性杂质的浓度的增加和受主性杂质的浓度的减少.另外,在Cd 气压接近110×104Pa 时,自由激子对中性受主和中性施主束缚激子之和的相对强度达到最大值,表明该样品中各种施主和受主性点缺陷及其复合体的浓度最低,晶体的完整性比较好.而由图5的红外和霍耳测试结果看到p 2n 型转变点(即浅受主和施主杂质浓度接近)比自由激子最强的点的退火Cd 蒸汽压力要低一些,可能是图6的结果反映的是中性杂质的浓度,而CdT e 中施主杂质因电离能(14m eV )较受主杂质(>50m eV )小而更易离化的原因.689半　导　体　学　报20卷图5　随退火Cd 分压变化的CdT e红外吸收系数和载流子浓度图6　随退火Cd 分压变化的CdT e 中中性施主束缚激子对中性受主束缚激子的发光强度比以及自由激子对中性施主、受主束缚激子发光强度和的比5　结论本文计算了CdT e 中T e 沉淀相的红外消光作用,结果表明其散射吸收系数与(h Μ)0.8～(h Μ)2.5成正比.对于能量较高(>014eV )和能量较低(<011eV )的红外光可以分别忽略CdT e 的吸收和T e 沉淀相的散射吸收而从实验获得的透射比得到T e 沉淀相的散射吸收和CdT e 的吸收.Cd 气氛中的退火可以通过改变CdT e 中的载流子浓度和T e 沉淀相的浓度和尺寸进而改善CdT e 晶体的红外透射比.参考文献[1]　S .H .Sh in ,J .Bajaj ,L .A .M oudy et a l .,A pp l .Phys .L ett .,1983,43:68.[2]　W .J .K i m ,M .J .Park ,S .U .K i m et a l .,J .C ryst .Grow th ,1990,104:677.[3]　K .Zani o ,in Sem iconducto rs and Sem i m etals ,V o l.13(A cadem ic ,N ew Yo rk ,1978).[4]　T .F .D eutsch ,J .Phys .Chem .So lids ,1973,34:2091.[5]　O .G .L o ri m o r and W .G .Sp izer ,J .A pp l.Phys 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in CdT e is investigat2 ed w ith infrared tran s m ittance,p ho to lum inescence and H all m easu rem en ts.T he resu lts suggest that the I R ex tincti on is dom inated by the ab so rp ti on at low er energy and by p re2 ci p itates scattering at h igher energy,resp ectively,and bo th cou ld be i m p roved by Cd2an2 nealing.PACC:6170Q,7220,3220F,0365。

cdte量子点

cdte量子点CdTe量子点是一种由镉和碲元素组成的纳米材料，具有优异的光学和电学性质。

它们的直径通常在2到10纳米之间，这使得它们具有量子尺寸效应。

量子尺寸效应指的是当粒子尺寸减小到与其波长相当或更小的尺寸范围时，其特性将发生显著变化。

CdTe量子点的首要特性是其发光性质。

由于量子限制效应的存在，CdTe量子点可以发射出可见光谱范围内的不同颜色。

这使得CdTe 量子点在显示技术中具有广泛的应用前景。

通过调节量子点的尺寸，我们可以制造出发射不同颜色光的CdTe量子点，从而实现高分辨率和高色彩饱和度的显示屏。

CdTe量子点还具有优异的光电转换效率。

它们可以将光能转化为电能，并且在太阳能电池、光电探测器和光电转换器等领域具有广泛的应用。

CdTe量子点的高效能转换是由于其小尺寸和高比表面积，这增加了光吸收和电子传输的效率。

值得一提的是，CdTe量子点还具有良好的化学稳定性和生物相容性，这使得它们在生物医学领域具有潜在的应用前景。

研究人员已经开始探索将CdTe量子点用于生物标记、药物传递和光疗等领域，以实现更精确和有效的治疗手段。

未来，CdTe量子点的发展前景仍然广阔。

随着纳米技术和材料科学的进步，我们可以预见CdTe量子点在光电子学、生物医学、能源和环境等领域的应用将进一步拓展。

同时，我们也需要关注CdTe 量子点的生产和应用过程中的环境和安全问题，以确保其可持续发展和安全使用。

CdTe量子点作为一种有着优异光学和电学性质的纳米材料，具有广泛的应用前景。

它们在显示技术、光电转换和生物医学等领域都具有重要的应用价值。

随着科学技术的不断进步，CdTe量子点的应用前景将进一步拓展，为我们的生活和科学研究带来更多的可能性。

CdTe／CdS 核壳量子点的合成及表征

CdTe／CdS 核壳量子点的合成及表征卓宁泽;姜青松;张娜;朱月华;刘光熙;王海波【摘要】本文利用自组装法，以CdTe量子点为模板，合成出CdTe／CdS核壳量子点。

研究了不同CdTe／CdS摩尔比时所合成核壳量子点的特性，利用PL荧光光谱、 XRD衍射分析、 TEM透射电镜对CdTe／CdS核壳量子点进行了分析表征，结果表明：合成核壳量子点结构中没有单独存在的CdS量子点生成，尺寸大约为6nm与理论计算结果相近，在CdTe／CdS的摩尔比＝5∶1时，样品具有最大的荧光量子效率32％，具有在重金属离子检测和生物标记中应用的潜在价值。

%In this paper, the CdTe/CdS core shell quantum dots were synthesized by using self assembly method while CdTe quantum dots was used as templates.The characteristics of core shell quantum dots with different CdTe/CdS molar ratios were studied.PL fluorescence spectra, XRD diffraction analysis, TEM transmission electron microscopy were used to characterize and analysis.The results show that the quantum dot structure of the core is generated by there is no CdS QDs in the synthesizedCdTe/CdS core shell quantum dots, the size is about 6nm which close to theoretical calculation, the photoluminescence quantum yields reaches the maximum of 32% when CdTe/CdS =5∶1 , which with value of the application in the detection of heavy metal ions and biological markers.【期刊名称】《照明工程学报》【年(卷),期】2016(027)002【总页数】4页(P14-17)【关键词】CdTe量子点;CdTe/CdS量子点;核壳结构;荧光量子效率【作者】卓宁泽;姜青松;张娜;朱月华;刘光熙;王海波【作者单位】南京工业大学电光源材料研究所，江苏南京 210015;南京工业大学材料科学与工程学院，江苏南京 210009;南京工业大学电光源材料研究所，江苏南京 210015;南京工业大学电光源材料研究所，江苏南京 210015;南京工业大学电光源材料研究所，江苏南京 210015;南京工业大学电光源材料研究所，江苏南京 210015【正文语种】中文【中图分类】O611.4量子点(quantum dots，简记为QDs)由于其量子尺寸效应、量子限域效应、表面效应等而具有独特的光电磁等特性，在光电传感器、发光二极管、太阳能电池、生物表征等领域都具有广阔的应用前景[1-5]。

CdSe量子点简要综述2

CdSe量子点综述量子点(quantum dots, QDs)是一种半导体纳米晶(nanocrystals, NCs)通常由Ⅱ-Ⅱ和Ⅱ-Ⅱ族元素组成，如CdSe、CdTe、ZnSe、CuInS、InP等。

也可以由两种或两种上的半导体材料构成，如核壳结构的CdSe/ZnS、CdSe/CdZnS等，以及掺杂结构的ZnS:Mn，ZnSe:Cu等。

1.量子点结构常见的二元半导体量子点由于覆盖光谱有限且稳定性不高，易受外界环境物理化学的影响而发生质量退化，因此，常通过制备合金量子点或核壳结构量子点来改善量子点的物理化学性质错误!未找到引用源。

1.1合金量子点合金量子点即将几种不同带隙的半导体材料在纳米尺度上进行的合金化，形成合金或固溶体。

由于每种半导体材料都有其相应的能带宽，通过形成合金通过调节合金半导体组分的化学计量比来改变纳米晶的组成，从而改变量子点的能带宽及晶格常数。

此类量子点也可按照组成元素的多少分为三元合金和多元合金。

要制备均匀结构的合金，两种组成的生长速率必须相等，并且在一种成分的生长的条件下不能阻止另一种成分的生长，同时两种成分需要充分相似使得两者容易混合,否则会形成核壳结构或者两种组分独立成核。

1.2核/壳结构量子点根据各种半导体材料能带位置的不同，壳层在核/壳结构量子点中起到作用的不同，可以将核/壳量子点分为三类：TypeⅡ、TypeⅡ和TypeⅡ型结构，如图1.1所示。

图1.1 半导体异质结的能带结构TypeⅡ型结构的量子点要求壳层材料能带大于核层材料能带，电子和空穴都被限域在核材料中，从而提高量子点的荧光效率，但也有相反的情况；TypeⅡ型结构的量子点要求壳层材料的价带或导带处于核层材料的带隙中，通过光子的激发，壳层材料能带的重叠导致电子和空穴的空间分离而分别处于核层材料和壳层材料中；TypeⅡ型结构很少应用到核壳量子点结构中去。

TypeⅠ型结构是最早被研究的结构，该结构中宽能带的壳层材料所起的作用是钝化核层材料的表面缺陷，使核材料与外部环境隔离，将载流束缚在核中。

量子点的合成方法与展望

量子点的合成方法与展望半导体纳米颗粒的尺寸小于或接近体相材料的激子玻尔半径时被称为量子点（QDs）。

量子点的电子在各个方向上的运动都会受到限制，其电子能级也不连续，即量子限域效应。

量子点以其优异的物理、化学以及生物特性已成为广大科研人员研究的热点。

不同合成方法制备的量子点其特性也不同，导致其在不同领域的应用。

文章介绍量子点的两种主要合成方法及其改进过程。

标签：量子点；有机合成；水相合成；荧光量子产率1 概述量子点是一种三个维度的尺寸都小于或接近物质体相的激子玻尔半径的准零维纳米材料，由于其内部电子在各方向上的运动都受到限制，所以量子限域效应特别显著[1]。

量子点在光学领域应用优势之一是因为其本身有着很高的消光系数，作为一种零维度的材料，量子点的态密度比体材料要高得多[2，5，7]。

当半导体纳米微晶的尺寸与体相的激子玻尔半径在同一量级时，其线性和非线性光学性质会表现出许多新异的物理和化学特性。

量子点优异的光学性质主要体现在它不仅具有优良的稳定性、激发光谱宽且呈连续分布，还因其具有较大的斯托克斯位移值，使得避免激发光谱与发射光谱重叠，可以帮助更容易地区分和识别光谱。

通过研究强光与量子点的相互作用，可以获得相关物质的成分、微观结构、电子状态及跃迁的动力学过程等重要信息，这些信息在不同程度上反映出物质在光学、化学、生物学等方面的性质[4，5]。

2 量子点的合成方法量子点的制备主要分为通过超微细加工技术减小固体尺寸和通过化学反应控制合成新的小维度分子。

超微细加工量子点多涉及研磨、腐蚀、刻蚀等技术。

按照所用溶剂的不同，目前量子点的合成方法分为有机合成和水相合成，前者具有较高的荧光量子产率、较好的分散性和稳定性，后者具有操作简单，试剂无毒等优异性。

究其不足，有机合成方法制备量子点存在实验成本高、合成试剂毒性强，实验操作安全性差等特点。

而水相合成方法制备量子点，其发光性能较差，且量子点的荧光量子产率低。

2.1 量子点的有机合成有机合成方法制备量子点主要采用有机金属法，即在高沸点的有机溶剂中通过前驱体热解使前驱体在高温下迅速热解成核，再由晶核缓慢生长成为量子点[10-12]。

高效率II-VI族(CdS,CdSe,CdTe)量子点敏化太阳电池

直接沉积ＣｄＳ及ＣｄＳｅ量子点，取得了４．８％的光电转换效率，并用强度调制光电流／光电压谱（ＩＭＰＳ／ＩＭＶＳ）对ＣｄＳ、ＣｄＳｅ量子点敏化电池和ＣｄＳ／ＣｄＳｅ量子点共敏化电池进行了动力学研究，该型电池的电子收集效率高达９８％。关键词：量子点敏化太阳电池；电沉积；化学浴沉积；ＩＩ－ＶＩ族；动力学研究
价低毒、生产能耗少等优点成为光伏产业中的一
颗新星。其中的量子点敏化太阳电池（ＱｕａｎｔｕｍＤｏｔ
ＳｅｎｓｉｔｉｚｅｄＳｏｌａｒＣｅｌｌｓ，ＱＤＳＳＣｓ）因量子点（Ｑｕｎｔａｕｍ
高达６６％［。除可调控的带隙及碰撞电离效应外，半导体量子点具有远高于金属配合物或有机染料的摩秀论文选登（九）
高效率ＩＩ－Ｖｌ族
（ＣｄＳ，ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅ）量子点敏化太阳电池
中山大学化学与化学工程学院 ■ 虞晓云陈洪燕匡代彬
摘
要：简单总结了笔者研究组近三年在量子点敏化太阳电池方面的研究工作。通过发展一些简单可控的合成方法制备了一系列ＩＩ－ＶＩ族量子点敏化的高效率太阳电池。利用连接剂辅助化学浴沉积法，以巯基乙酸为连接剂一步水热制备了单分散ＣｄＴｅ／ＣｄＳ或ＣｄＴｅ／ＣｄＳ核壳结构量子点以及量子点敏化的ＴｉＯ２电极，并分别获得了最高３．８０％（ＣｄＴｅ／ＣｄＳ）和２．８３％（ＣｄＳｅ／ＣｄＳ）的光电转换效率；利用旋涂法在氧化锌纳米线阵列表面依次沉积了ＣｄＳ／ＣｄＳｅ量子点，并取得了３．４５％的光电转换效率；首次利用原位电沉积法在由纳米棒和纳米颗粒共同组成的分等级ＴｉＯ微米球电极上

量子点的荧光特性及合成方法

量子点的荧光特性及合成方法摘要：现代环境已经受到破坏，人们正常的生活已经受到影响。

针对环境污染和检测这一领域受到人们的关注，其中量子点由于其特殊的荧光特性，广泛应用于物质检测等领域。

关键词：量子点；荧光机制；合成方法引言：在探索量子点荧光薄膜之前应该先了解一下，量子点本身的概念。

量子点非常小，并不是它名字上所指的某一个点，量子点是一种结构，是将激子在三个空间方向上羁绊住的半导体纳米结构。

一、量子点荧光机制当材料尺寸与临界尺寸或小于临界尺寸时，材料就会发生量子效应，即材料连续能带的结构发生了分立能级，并随着材料大小的逐渐缩小，吸收光谱和荧光光谱产生了蓝移，材料越小，蓝移的幅度就越大。

当光对材料进行映照时，量子点的电子在激发状态下被激活，此时电子从激发状态中释放出能量，并向较低能级的路线跃迁，能量以光的形式释放出来。

通常，半导体量子点中的电子以低能级向高能级发射的方式，从带边放射，即电子由导带底向价带顶跃迁。

就量子点而言，电子发生跃迁直接从价带跃迁到导带，这时会在原来的价带中产生一个空穴，形成电子－空穴对（即激子）。

由于量子点在三维空间的尺寸大小都相当于临界半径或者小于临界半径，从而激子在三维尺度上都会限制在一定的空间内，只能在限制的三维势垒类产生运动，因此量子点在三维空间中的运动都全部量子化，其能级也被量子化。

量子点中激子的复合方式主要有以下三种：1.直接复合光：激发光照射材料电子以光的状态向高能级发射，然后跃迁到较低能级，出射光子与禁带的宽度成正比，即出光子波长的能级由价带与导带之间的能级差决定，而当量子点尺寸小时，量子点的直径就会变小，发射光会产生一定的蓝移。

2.表面缺陷发光：当量子点尺寸极小时，表面积较大，这时许多悬键存在于原子的表面，引起原子表面缺陷。

则当量子点受到光激发后，这些表面缺陷会限制激子从而导致量子点表面态发亮。

（3）杂质发光：与组成半导体材料元素不同的其他化学元素被称之为杂质。

量子点免疫层析检测技术

量子点免疫层析检测技术方兴未艾免疫层析技术是一种快速、简便、灵敏、直观、价格低廉、可真正实现现场检测的检测方法。

具有很多气相色谱、高效液相色谱、气质联用色谱、液质联用色谱、毛细管电泳等仪器检测方法以及其他传统方法无法企及的优点。

在检测领域中处于特殊重要的地位，同时也是传统检测和仪器检测的良好补充。

尤其在经济高速发展，生活水平提高的今天，人类重大疾病，环境污染，食品安全等问题日益受到极大的关注，让免疫层析检测技术更具有巨大的潜力和蓬勃的生命力。

目前，免疫层析产品主要为胶体金免疫层析试纸条，其最早应用于医学检验，在早孕检测中的应用取得了极大的成功，随后在各个领域迅速渗透漫延，其在毒品检测、环境检测、以及食品安全检测领域得到了迅速的发展，但是又出现新的问题，在很多方面，尤其是食品安全检测领域，有些农兽药残留限度极度苛刻，甚至要求0.1ng/ml的检测限度，同时食品类物质如肉类、禽类、果蔬、谷物等成分复杂，前处理难度也很大，造成胶体金免疫层析检测灵敏度无法胜任。

除了进一步提高前处理方法以外，寻求高灵敏度的免疫层析方法也显得尤为重要。

量子点是近20年来发展起来的半导体纳米晶材料，因为它的优良特性，受到了很大的关注，并且已经显示出一定的潜力，近几年来从细胞标记等应用已逐渐开始向多个领域的检测与诊断方向渗透。

一、量子点特性量子点（简称QDs,又称半导体纳米粒子）是由II〜切族或III〜V族元素组成的，半径小于或接近于激光玻尔半径，能够接受激发光产生荧光的一类半导体纳米颗粒，其中研究较多的主要是CdX（x=S、Se、Te）,直径约为2nm-6nm。

量子点由于存在显著的量子尺寸效应和表面效应，从而使它具有常规材料所不具备的光吸收特性，使其应用领域越来越广泛，特别是其在免疫生物学和临床检验学等研究中的潜在的应用价值，已引起了广大科学工作者的极大关注，发光量子点作为荧光试剂探针标记生物大分子，正是近年来迅速发展的纳米材料在生物分析领域的重要应用之一。

双钙钛矿量子点近红外发光

双钙钛矿量子点近红外发光是指在钙钛矿量子点中引入双配体，使其在近红外区域发出光。

这种发光材料在生物成像、医疗诊断、光电器件等领域具有广泛的应用前景。

制备双钙钛矿量子点时，需要选择合适的溶剂体系和合成条件，以保证量子点的尺寸、纯度和均匀性。

同时，需要选择合适的缓冲体系和表面活性剂，以调控量子点的光学性能和稳定性。

在掺杂稀土离子时，需要考虑离子的光谱特性和浓度效应，以优化发光的颜色和亮度。

双钙钛矿量子点的光学性能受到多种因素的影响，如量子点的尺寸、形状、组成、掺杂离子、环境介质等。

因此，需要不断优化制备条件和工艺参数，以获得具有优异性能的量子点材料。

此外，可以通过调节掺杂离子的浓度和类型，以及环境介质的性质，来调控量子点的发光颜色、亮度、稳定性和寿命等参数。

双钙钛矿量子点近红外发光的优势在于其波长较长，不容易受到生物组织中水分子的吸收和散射影响，因此具有较高的光学穿透能力。

此外，近红外光的能量与生物细胞的分子结构更匹配，有利于提高光子的利用效率和信号强度，降低背景噪声。

因此，双钙钛矿量子点近红外发光在生物成像、医疗诊断等领域具有广泛的应用前景。

在实际应用中，双钙钛矿量子点近红外发光需要与其他光学材料和器件相结合，如光纤、光学窗口、光栅等，以实现更高效、更可靠的信号传输和检测。

同时，需要进一步研究双钙钛矿量子点的生物相容性和毒性问题，以确保其在医疗诊断和生物成像中的应用安全可靠。

总之，双钙钛矿量子点近红外发光作为一种具有优异性能的光学材料，将在未来生物成像、医疗诊断、光电器件等领域发挥重要作用。

通过不断优化制备条件和工艺参数，以及深入研究其光学性能和生物安全性，将为双钙钛矿量子点的发展和应用奠定坚实的基础。

水溶性CdTeS合金量子点的室温光照合成与表征

水溶性CdTeS合金量子点的室温光照合成与表征刘其鹏;纪祥娟;刘涛;王苗苗;满杰;孙秋香【摘要】通过室温自然光光照方法在水相中一步合成了合金CdTeS量子点,巯基乙酸稳定的CdTeS量子点经光照10天量子荧光产率达到76.4％,半高宽为32nm.光照时间的不同合金量子点的发射波长在508nm～555nm范围内连续可调,并研究了前驱体溶液PH值和Cd/HTe-对荧光性能的影响.采用荧光光谱、透射电镜和X-射线粉末衍射对量子点的光学性质、形貌和结构进行了表征.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2018(047)003【总页数】4页(P79-81,86)【关键词】合金量子点;CdTeS;室温;光照【作者】刘其鹏;纪祥娟;刘涛;王苗苗;满杰;孙秋香【作者单位】鲁南煤化工研究院,山东济宁272000;鲁南煤化工研究院,山东济宁272000;鲁南煤化工研究院,山东济宁272000;鲁南煤化工研究院,山东济宁272000;鲁南煤化工研究院,山东济宁272000;济宁半导体及显示产品质量监督检验中心,山东济宁272000【正文语种】中文【中图分类】O614.241水溶性量子点具有优良、独特的光谱特性和良好的光化学稳定性，是新一代荧光标记探针的最佳选择，制备发光性能优良的水溶性量子点成为近年来研究的热点[1]。

水溶性量子点的合成方法主要有传统的回流、高温水热、微波辅助加热等方法[2-4]。

CdTe量子点随着尺寸的变化其发射光谱可以覆盖整个可见光区域，通过采用不同的合成方法，改变其表面修饰剂，各种颜色的CdTe量子点被合成出来，且通过改进试验条件，CdTe量子点的发光效率不断提高[5-7]，但其方法需要加热且其稳定性需要进步提高。

为提高其稳定性，增加S元素采用在CdTe量子点的外层形成硫化物的核壳结构或者合成CdTeS合金量子点[8-9]。

何耀等人发现经过双壳修饰的CdTe/CdS/ZnS 量子点，其光稳定性要强于裸核CdTe QDs，Mao等人合成的近红外发光的CdTeS合金量子点量子效率达到68，发射波长从600nm～800nm[10-11]。

CdTe：Eu量子点的合成及其光学性能研究

CdTe：Eu量子点的合成及其光学性能研究许鸿源;张剑华;李福山【摘要】Using 1-octadecene as high-temperature reaction solvent, Eu-doped CdTe quantum dots were synthesized. The europium precursor was prepared by dissolving europium chloride into tributyl phosphate. Cadmium precursor solution was prepared by dissolving cadmium acetate into oleyl-amine, and Te precursor solution was prepared by dissolving tellurium powder into trioctylphos-phine. CdTe and CdTe∶Eu quantum dot were obtained at 200 ℃. The experiment results indicate that t he fluorescence peaks of the quantum dots show obvious red shift with the increasing of europi-um content, but extra europium will lead to the decrease of fluorescence intensity.%采用1-十八烯作为高温反应溶剂,利用氯化铕和磷酸三丁酯制备铕前驱体。

分别采用正三辛基膦和碲粉制备的碲前驱体,以及油胺和二水乙酸镉制备的镉前驱体,在200℃合成Eu掺杂CdTe量子点。

实验发现随着反应溶液中Eu的含量上升,CdTe量子点的荧光峰发生显著红移,但Eu的含量过高则会导致量子点的荧光强度下降。

近红外光谱技术在中药鉴定中的应用研究

CATALOGUE目录•近红外光谱技术简介•近红外光谱技术在中药鉴定中的应用•近红外光谱技术在中药鉴定中的实践技术•近红外光谱技术在中药鉴定中的研究进展•总结与展望•参考文献定义特点近红外光谱技术的定义与特点历史近红外光谱技术起源于20世纪70年代，当时主要用于农业和食品领域。

随着技术的发展和仪器的改进，该技术在中药鉴定领域的应用逐渐得到广泛关注和应用。

发展近年来，随着计算机技术和人工智能技术的不断发展，近红外光谱技术与其他技术的结合使得其在中药鉴定中的应用更加广泛和深入。

例如，与化学计量学、机器学习等方法结合，可以实现中药的快速、无损鉴定。

近红外光谱技术的历史与发展近红外光谱技术主要分为直接法和间接法。

直接法是指直接测量样品在近红外波段的吸收和散射特性，适用于具有较强吸收特性的样品；间接法是指通过测量样品在近红外波段对其他物质的吸收或散射特性，间接得到样品的成分信息，适用于具有较弱吸收特性的样品。

分类近红外光谱技术在中药鉴定中的应用主要包括药材的真伪鉴别、产地溯源、质量评价等方面。

例如，通过对不同产地的药材进行近红外光谱分析，可以快速、准确地鉴别药材的真伪和产地；通过对药材进行不同时间点的近红外光谱分析，可以监测药材的有效期和质量变化情况。

此外，近红外光谱技术还可以应用于中药药代动力学和药物相互作用等方面的研究。

应用近红外光谱技术的分类与应用定义目的中药鉴定的定义与目的近红外光谱技术在中药鉴定中的优势近红外光谱技术是一种无损检测方法，可以在不破坏中药材的情况下进行鉴定。

非破坏性快速简便无需样品处理多组分分析近红外光谱技术具有快速、简便的特点，可以快速获取样品的特征信息。

使用近红外光谱技术时，无需对样品进行复杂的处理，可以直接进行检测。

近红外光谱技术可以同时分析中药材中的多个组分，包括水分、脂肪、蛋白质、多糖等。

近红外光谱技术在中药鉴定中的实践案例案例1案例2近红外光谱的采集技术实验条件在采集近红外光谱时，需要将中药样品进行适当的处理，如研磨、干燥、粉碎等，以便获得均匀、稳定的样品。

量子点

• 2、水相直接合成法：
• 在水相中直接合成量子点具有操作简便、重复性高、成本低、表面电荷和表面性质可控，容易引入功能性基团，生物相容性好等优点，已经成为当前研究的热点，其优良的性能有望成为一种有发展潜力的生物荧光探针。目前，水相直接合成水溶性量子点技术主要以水溶性巯基试剂作稳定剂。
• 近年来又发展了用其它类型试剂做稳定剂制备水溶性量子点的方法， Sondi等用氨基葡聚糖(aminodextran，Amdex)作稳定剂，在室温下合成了CdSe量子点。
• 4、在同等画质下，QLED的节能性有望达到OLED屏的2倍，发光率将提升30% 至40%。同时QLED可以达到与无机半导体材料一样的稳定性、可靠性。
主要特性：
• 1、这种技术中用到的量子点（Quantum Dots）是一些肉眼无法看到的、极其微小的半导体纳米晶体，晶体中的颗粒直径不足10纳米。
• (4)量子点具有较大的斯托克斯位移(指荧光光谱较相应的吸收光谱红移)。量子点不同于有机染料的另一光学性质就是宽大的斯托克斯位移，这样可以避免发射光谱与激发光谱的重叠，有利于荧光光谱信号的检测。
• (5)生物相容性好。量子点经过各种化学修饰之后，可以进行特异性连接，其细胞毒性低，对生物体危害小，可进行生物活体标记和检测。
• (6)量子点的荧光寿命长。有机荧光染料的荧光寿命一般仅为几纳秒(这与很多生物样本的自发荧光衰减的时间相当）。而量子点的荧光寿命可持续数十纳秒（20ns一50ns)，这使得当光激发后，大多数的自发荧光已经衰变，而量子点荧光仍然存在，此时即可得到无背景干扰的荧光信号。
• 总而言之，量子点具有激发光谱宽且连续分布，而发射光谱窄而对称，颜色可调，光化学稳定性高，荧光寿命长等优越的荧光特性，是一种理想的荧光探针。

碳量子点的制备、性能及应用研究进展

碳量子点的制备、性能及应用研究进展一、本文概述随着纳米科技的飞速发展，碳量子点（Carbon Quantum Dots, CQDs）作为一种新兴的碳纳米材料，近年来引起了广泛的关注。

本文旨在全面综述碳量子点的制备技术、物理化学性能及其在各个领域的应用研究进展。

我们将介绍碳量子点的基本结构、性质和制备方法，包括自上而下和自下而上两大类方法。

然后，我们将重点讨论碳量子点在光学、电学、磁学等多方面的性能，并探讨其性能优化策略。

我们将综述碳量子点在生物成像、药物递送、光电器件、环境科学等领域的应用现状和发展前景。

通过本文的阐述，希望能够为碳量子点的进一步研究和应用提供有益的参考。

二、碳量子点的制备方法碳量子点的制备方法多种多样，主要包括自上而下（Top-Down）和自下而上（Bottom-Up）两大类方法。

自上而下法：这种方法通常利用物理或化学手段，将较大的碳材料（如石墨、碳纳米管等）破碎成纳米尺寸的碳量子点。

常见的物理方法包括激光烧蚀、电弧放电和球磨等，而化学方法则主要包括酸氧化、电化学氧化和热处理等。

自上而下法的优点是可以大规模制备，但制备过程中可能会引入杂质，影响碳量子点的纯度和性能。

自下而上法：这种方法则是以小分子为前驱体，通过化学反应或热解等方法，合成出碳量子点。

常见的前驱体包括柠檬酸、葡萄糖、乙二胺等有机物，以及二氧化碳、甲烷等无机物。

自下而上法的优点是可以精确控制碳量子点的尺寸、结构和表面性质，制备出的碳量子点纯度高、性能稳定。

但这种方法通常需要较高的反应温度和较长的反应时间，制备成本较高。

近年来，研究者们还开发了一些新型的制备方法，如微波辅助法、超声法、模板法等。

这些方法结合了自上而下和自下而上的优点，既可以实现大规模制备，又可以精确控制碳量子点的性质。

随着纳米技术的不断发展，研究者们还在探索利用生物方法制备碳量子点，如利用微生物、植物提取物等作为前驱体，通过生物合成的方式制备出具有特殊性能的碳量子点。

量子点光谱技术

量子点光谱技术
量子点光谱技术是一种利用量子点材料的光学特性进行材料表征和应用的技术。

量子点是一种纳米尺度的半导体颗粒，其尺寸通常在1-10纳米之间，有着特殊的光学和电学性质。

量子点光谱技术可以通过光谱分析来研究量子点的发光特性。

当量子点受到能量激发时，会发射出特定波长的光，这一现象被称为量子点发光。

通过检测量子点发射的光谱特征，可以了解量子点的成分、尺寸、形貌等信息。

量子点光谱技术具有以下特点和应用：
1. 多光谱特性：量子点可以通过调节其尺寸和成分来改变其发光波长，可以实现多色发光，用于制备多彩显示器件、荧光探针等。

2. 窄发光带宽：量子点发光具有狭窄的发光带宽，可以产生纯净的色彩，用于显示技术和荧光标记等领域。

3. 抗光磷刺激：量子点可以在长时间的照射下保持较高的发光效率，具有较强的抗光磷刺激能力，用于制备耐久性较强的光学材料。

4. 生物医学应用：量子点可以作为生物标记物用于细胞成像、药物输送等生物医学应用，有潜在的临床诊断和治疗应用前景。

总之，量子点光谱技术是一种有广泛应用前景的新兴技术，可以用于材料表征、显示技术、生物医学和光伏等领域，为相关研究和应用提供了新的手段和思路。

量子点

量子点的基本知识量子点(QuantumDots,QDs)通常指半径小于或接近激子玻尔半径的半导体纳米晶。

在量子点中,载流子在三个维度上都受到势垒的约束而不能自由运动。

根据量子力学分析,量子点中的载流子在三个维度方向上的能量都是量子化的,其态密度分布为一系列的分立函数,类似于原子光谱性质,因而人们往往也把量子点称之为“人工原子”。

需要指出的是,并非小到100nm以下的材料就是量子点,真正的关键尺寸取决于电子在材料内的费米波长。

只有当三个维度的尺寸都小于一个费米波长时,才称之为量子点。

量子点独特的性质基于它自身的量子效应,当颗粒尺寸进入纳米量级时,尺寸限域将引起库仑阻塞效应、尺寸效应、量子限域效应、宏观量子隧道效应和表面效应,从而派生出纳米体系具有常观体系和微观体系不同的低维物性,展现出许多不同于宏观体材料的物理化学性质,在非线形光学、生物标记、催化、医药及功能材料等方面具有极为广阔的应用前景,同时将对生命科学和信息技术的持续发展以及物质领域的基础研究发生深刻的影响。

(1)库仑阻塞效应由于电子(或空穴)被束缚在一个相对小的区域内,使电子(或空穴)之间的库仑作用极其显著,填充一个电子(或空穴)就要克服量子点中已有电子(或空穴)的排斥左右,因而库仑电荷效应是其另一个基本物理性质。

如果一个电子进入量子点,引起整个系统增加的静电能远大于电子热运动能量k B T,则这个静电能将阻止随后的第二个电子进入同一个量子点,这种现象叫做库仑阻塞效应。

(2)量子尺寸效应通过控制量子点的形状、结构和尺寸,就可以方便地调节其能隙宽度、激子束缚能的大小以及激子的能量蓝移等电子状态。

随着量子点尺寸的逐渐减小,量子点的光吸收谱出现蓝移现象。

尺寸越小,则谱蓝移现象也越显著,这就是人所共知的量子尺寸效应。

(3)量子限域效应由于量子点的表面积与粒子的大小有着较高的比例,存在量子限域效应。

所谓量子限域效应,指的是量子点的能态密度随着其尺寸大小而变,换句话说尺寸的大小决定了材料的光、电、磁特性。