量子点

纳米级的半导体材料
量子点(Quantum Dot,QD),又称人造原子[2]、半导体纳米晶体[3],量子点是一类纳米级颗粒构成的半导体材料[4][5],其直径尺寸一般小于10nm。[6]因尺寸较小,其内部电子在各方向上的运动都受到局限,从而引起量子尺寸效应、表面效应、多激子产生效应等量子效应,这些效应导致量子体系具有独特的物理化学性质,展现出许多不同于宏观材料的新颖特性。[7]
量子点既可由一种半导体材料组成,如由IIB-VIA族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)或IIA-VA族元素(如InP、InAs等)组成,也可由两种或两种以上的半导体材料组成(如CuInS2、AgInS2等)。[8]
由于其独特的光学和电子特性,特别是它们能够在与其尺寸和材料组成正比的离散波长下发荧光的能力,量子点已在许多领域得到应用,如电子、生物、医药、太阳能电池[9]等领域。与其他荧光分子如有机染料相比,量子点有许多优点,包括成像时间长、发射峰窄、吸收峰宽、消光系数较大、单波长激发对应不同发射特性等特性。[10]
2023年诺贝尔化学奖授予给了美国麻省理工学院教授蒙吉·G·巴文迪(Moungi G. Bawendi)、美国哥伦比亚大学教授路易斯·E·布鲁斯(Louis E. Brus)和美国纳米晶体科技公司科学家阿列克谢·叶基莫夫(Alexel Ekimov),以表彰他们在量子点的发现和发展方面的贡献。[4]

简史