石墨烯資料

1、量子點是準零維的納米材料，由少量的原子所構(gòu)成。粗略地說，量子點三個維度的尺寸都在100納米以下，外觀恰似一極小的點狀物，其內(nèi)部電子在各方向上的運動都受到局限，所以量子局限效應(yīng)特別顯著。由于量子局限效應(yīng)會導致類似原子的不連續(xù)電子能階結(jié)構(gòu)，因此量子點又被稱為“人造原子”。量子點量子點概述概述量子點量子點，電子運動在三維空間都受到了限制，因此有時被稱為“人造原子”、“超晶格”、“超原子”或“量子點原子”，是20世紀90年代提出來的一個新概念。

2、量子點是在把導帶電子、價帶空穴及激子在三個空間方向上束縛住的半導體納米結(jié)構(gòu)。這種約束可以歸結(jié)于靜電勢（由外部的電極，摻雜，應(yīng)變，雜質(zhì)產(chǎn)生），兩種不同半導體材料的界面（例如：在自組量子點中），半導體的表面（例如：半導體納米晶體），或者以上三者的結(jié)合。量子點具有分離的量子化的能譜。所對應(yīng)的波函數(shù)在空間上位于量子點中，但延伸于數(shù)個晶格周期中。一個量子點具有少量的（1100個）整數(shù)個的電子、空穴或空穴電子對，即其所帶的電量是元電荷的整數(shù)倍。小的

3、量子點例如膠狀半導體納米晶可以小到只有2到10個納米這相當于10到50個原子的直徑的尺寸在一個量子點體積中可以包含100到100000個這樣的原子。自組裝量子點的典型尺寸在10到50納米之間。通過光刻成型的門電極或者刻蝕半導體異質(zhì)結(jié)中的二維電子氣形成的量子點橫向尺寸可以超過100納米。將10納米尺寸的三百萬個量子點首尾相接排列起來可以達到人類拇指的寬度。量子點，又可稱為納米晶，是一種由II－VI族或III－V族元素組成的納米顆粒。量子點

4、的粒徑一般介于1～10nm之間，由于電子和空穴被量子限域，連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)變成具有分子特性的分立能級結(jié)構(gòu)，受激后可以發(fā)射熒光。基于量子效應(yīng)，量子點在太陽能電池，發(fā)光器件，光學生物標記等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。量子點量子點分類分類量子點按其幾何形狀，可分為箱形量子點、球形量子點、四面體量子點、柱形量子點、立方量子點、盤形量子點和外場（電場和磁場）誘導量子點；按其電子與空穴的量子封閉作用，量子點可分為1型量子點和2型量子點；按其材料組成，量子

5、點又可分為元素半導體量子點，化合物半導體量子點和異質(zhì)結(jié)量子點。此外，原子及分子團簇、超微粒子和多空硅有統(tǒng)計平均結(jié)果，所描述的性質(zhì)主要是宏觀物理量當微電子器件進一步細微化時，必須要考慮量子隧道效應(yīng)。100nm被認為是微電子技術(shù)發(fā)展的極限，原因是電子在納米尺度空間中將有明顯的波動性，其量子效應(yīng)將起主要功能電子在納米尺度空間中運動，物理線度與電子自由程相當，載流子的輸運過程將有明顯電子的波動性，出現(xiàn)量子隧道效應(yīng)，電子的能級是分立的利用電子的量

6、子效應(yīng)制造的量子器件，要實現(xiàn)量子效應(yīng)，要求在幾個μm到兒十個μm的微小區(qū)域形成納米導電域。電子被“鎖”在納米導電區(qū)域，電子在納米空間中顯現(xiàn)出的波動性產(chǎn)生了量子限域效應(yīng)。納米導電區(qū)域之間形成薄薄的量子墊壘，當電壓很低時，電子被限制在納米尺度范圍運動，升高電壓可以使電子越過納米勢壘形成費米電子海，使體系變?yōu)閷щ婋娮訌囊粋€量子阱穿越量子墊壘進人另一個量子阱就出現(xiàn)了量子隧道效應(yīng)，這種絕緣到導電的臨界效應(yīng)是納米有序陣列體系的特點。4、量子尺寸效應(yīng)

7、、量子尺寸效應(yīng)通過控制量子點的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸，就可以方便地調(diào)節(jié)其能隙寬度、激子束縛能的大小以及激子的能量藍移等電子狀態(tài)。隨著量子點尺寸的逐漸減小，量子點的光吸收譜出現(xiàn)藍移現(xiàn)象。尺寸越小，則譜藍移現(xiàn)象也越顯著，這就是人所共知的量子尺寸效應(yīng)。量子點量子點主要性質(zhì)主要性質(zhì)1、量子點的發(fā)射光譜可以通過改變量子點的尺寸大小來控制。通過改變量子點的尺寸和它的化學組成可以使其發(fā)射光譜覆蓋整個可見光區(qū)。以CdTe量子為例，當它的粒徑從2.snln生長

8、到4.0nm時，它們的發(fā)射波長可以從510nm紅移到660nm。2、量子點具有很好的光穩(wěn)定性。量子點的熒光強度比最常用的有機熒光材料“羅丹明6G”高20倍，它的穩(wěn)定性更是“羅丹明6G”的100倍以上。因此，量子點可以對標記的物體進行長時間的觀察，這也為研究細胞中生物分子之間長期相互作用提供了有力的工具。3、量子點具有寬的激發(fā)譜和窄的發(fā)射譜。使用同一激發(fā)光源就可實現(xiàn)對不同粒徑的量子點進行同步檢測，因而可用于多色標記，極大地促進了熒光標記在

9、中的應(yīng)用。而傳統(tǒng)的有機熒光染料的激發(fā)光波長范圍較窄，不同熒光染料通常需要多種波長的激發(fā)光來激發(fā)，這給實際的研究工作帶來了很多不便。此外，量子點具有窄而對稱的熒光發(fā)射峰，且無拖尾，多色量子點同時使用時不容易出現(xiàn)光譜交疊。4、量子點具有較大的斯托克斯位移。量子點不同于有機染料的另一光學性質(zhì)就是寬大的斯托克斯位移，這樣可以避免發(fā)射光譜與激發(fā)光譜的重疊，有利于熒光光譜信號的檢測。5、生物相容性好。量子點經(jīng)過各種化學修飾之后，可以進行特異性連接，

10、其細胞毒性低，對生物體危害小，可進行生物活體標記和檢測。6、量子點的熒光壽命長。有機熒光染料的熒光壽命一般僅為幾納秒(這與很多生物樣本的自發(fā)熒光衰減的時間相當）。而量子點的熒光壽命可持續(xù)數(shù)十納秒（20ns一50ns)，這使得當光激發(fā)后，大多數(shù)的自發(fā)熒光已經(jīng)衰變子點熒光仍然存在，此時即可得到無背景干擾的熒光信號?？偠灾?，量子點具有激發(fā)光譜寬且連續(xù)分布，而發(fā)射光譜窄而對稱，顏色可調(diào)，光化學穩(wěn)定性高，熒光壽命長等優(yōu)越的熒光特性，是一種理想的