量子点的制备及特性分析
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。
量子点太阳能电池的制备及其性能研究
量子点太阳能电池的制备及其性能研究随着能源危机的持续加剧，寻求可再生、清洁、高效能源已成为全球研究的热点。
太阳能作为一种最为广泛的可再生能源之一，受到了广泛的重视和研究。
而其中，量子点太阳能电池作为一种新的太阳能电池，由于其比传统太阳能电池具有更高的光电转换效率和更好的稳定性，成为了现在研发的重点之一。
本文将介绍量子点太阳能电池的制备方法，及其性能研究的最新进展。
一、量子点太阳能电池的制备方法量子点太阳能电池，其核心在于量子点的制备。
目前研究中，主要采用溶液法、脉冲热蒸发法、多层石墨烯（graphene）化学气相沉积法等多种方法制备量子点。
1. 溶液法溶液法是最为常见的量子点制备法之一。
该方法具有成本低、环保等优点，适用于规模化制备。
通过控制溶液中原料的浓度、温度、反应时间等因素，可以获得高质量、均匀分布的量子点。
2. 脉冲热蒸发法脉冲热蒸发法是近年来发展的新型量子点制备法。
该方法通过使用高速电子束或激光束，使金属或半导体材料在瞬间升温，产生物质挥发，形成量子点。
相较于溶液法，该方法制备的量子点具有更窄的分布范围，能更精确地调控量子点的尺寸和结构。
3. 多层石墨烯化学气相沉积法多层石墨烯化学气相沉积法，是一种环保、便捷、低成本的制备方法。
该方法通过石墨烯材料和原子层沉积技术，可以制备一系列大小可控的量子点。
石墨烯是一种二维材料，具有高导性和高可塑性等特点，可以使得量子点的晶格结构更为完整和规整。
以上三种方法均能制备出量子点，但具体选用何种方法需要根据具体研究的要求来确定。
二、量子点太阳能电池的性能研究量子点太阳能电池相较于传统太阳能电池，拥有一系列优良性能。
主要包括以下几方面：1. 高光电转换效率量子点太阳能电池利用量子点的表面能级结构和量子效应，可以促进光电转换，从而提高光电转换效率。
同时，合理控制量子点尺寸，可以调控电子的能带结构，使得电子更容易被激发，从而光电转换效率更高。
2. 良好的稳定性传统太阳能电池易受光照、高温等环境影响，导致性能下降。
量子点的合成
量子点的合成量子点的合成__________________________量子点是一种新型的材料，它具有独特的光学特性和可调整特性，可用于多种应用，例如激光器、传感器、生物成像和显示器等。
量子点的合成是一个非常具有挑战性的过程，它要求高精度的控制，而且合成过程非常复杂。
一、量子点的化学制备量子点化学制备是量子点合成的主要方法，它是通过利用化学反应，将原料中的金属元素转化成量子点的一种方法。
该反应通常使用碱性条件下的高温水溶液，在反应的过程中，金属元素会形成一些复杂的物质，最终会形成量子点。
二、表面修饰量子点表面修饰是改变量子点表面特性，使量子点具有更好的光学性能的一种方法。
通常使用表面修饰剂来改变量子点表面特性，使量子点有更好的光学性能，从而更好地满足应用要求。
三、光谱分析光谱分析是利用物质对光的反射、吸收、散射和折射来测试物质性质的一种方法，在量子点合成过程中也可以应用这一方法，以测试量子点的特性。
通过光谱分析，可以测出量子点的形态、尺寸、形貌以及其他物理性质，从而进一步控制量子点合成过程，使其更好地满足应用要求。
四、其他方法除上述三种方法外，还有一些其他方法可以用于量子点合成。
例如，利用物理方法，如凝胶法、催化水合反应法、包覆法、共沉淀法和气相法等；也可以利用生物方法，如分子印迹法、蛋白质包覆法、生物合成法和微生物合成法等。
五、应用前景随着量子点合成技术不断发展，量子点在很多领域的应用将会得到广泛的应用。
例如，量子点可用于生物成像、生物传感器、显示器、光学传感器、光电子学和太阳能电池等领域。
随着进一步发展，量子点将会在许多新兴应用领域得到广泛使用。
总之，量子点是一种新型材料，它具有独特的光学特性和可调整特性。
目前，已有多种方法可以用于量子点合成，它们不仅能够使量子点具有优良的光学性能，而且能够使量子点具有优异的功能性能。
因此，随着相关技术的不断发展，量子点在许多领域的应用将会得到广泛使用。
光电器件中的量子点研究及其应用分析
光电器件中的量子点研究及其应用分析光电器件是指能够将光能转化为电能的器件，与人们的日常生活密切相关。
其中，量子点是一种非常有前途的材料，其在光电器件中的研究和应用得到了越来越多的关注。
一、量子点的概念与特性1.1 量子点的定义量子点是一种纳米级别的半导体材料，它具有特殊的物理结构和电子能带结构。
由于其非常小，通常是0.1-10纳米之间，因此具有许多独特的性质和应用潜力。
1.2 量子点的特性量子点在光学、电学、磁学等方面具有非常独特的性质，主要包括：（1）尺寸效应：量子点最显著的特性就是其尺寸远小于电子运动的布拉格波长，因此产生了电子的限制和禁带宽度的变窄。
（2）禁带色移：由于量子点的尺寸变小，其禁带的能级被压缩到更高的能量，导致量子点发射的光子波长比体材料更短，产生蓝移，即禁带色移。
（3）光致发光：量子点受到光的激发后能够较短时间内快速退激发并产生较亮的发光。
（4）透明度：由于量子点具有非常小的体积，因此使用时不会影响光学透明度。
二、量子点在光电器件中的应用2.1 LED量子点LED，简称QLED，是一种新型的LED光源，是用半导体量子点取代了传统的荧光粉材料，形成溶胶法和薄膜法两种制备方法。
它可以实现黄光谱到蓝光谱的宽波长，同时还具有较高的亮度和较低的功耗，因此在照明和显示领域有着广泛的应用。
2.2 光电转换器件量子点材料具有带隙能量的可控性，可以控制其带隙能量来实现波长选择，做成特定波长的太阳能电池器件。
由于量子点色散度低、吸收光谱宽，所以用于太阳能电池的薄膜转换层上具有潜在的应用前景。
2.3 生物医学应用量子点可以被标记在生物分子和细胞表面，发挥生物成像、检测等方面的作用。
例如，使用具有荧光的量子点作为成像材料，可以在体内高清晰度地观察分子和细胞结构的变化。
因此，量子点在生物医学领域具有广泛的应用前景。
三、量子点研究的现状和发展趋势随着科学技术的不断发展，量子点的研究和应用越来越受到关注。
量子点材料的制备与应用方法详解
量子点材料的制备与应用方法详解引言：量子点材料是一种具有特殊结构和性质的纳米材料，具有较小的尺寸和独特的能带结构，显示出许多与其体态材料截然不同的特性。
随着纳米科技的发展，量子点材料的制备与应用成为研究热点之一。
本文将详细介绍量子点材料的制备方法以及在不同领域的应用。
一、量子点材料的制备方法1. 热分解法热分解法是制备量子点的一种常用方法。
通过控制反应温度、反应物浓度和存在的保护剂等条件，可以合成出具有一定尺寸和形态的量子点。
该方法简单易行，适用于制备不同成分的量子点材料。
2. 水相法水相法是通过溶液反应来制备量子点材料的方法。
在适宜的条件下，通过溶液中的化学反应，可以形成稳定且具有一定尺寸的量子点。
相比于其他方法，水相法在环境友好性和生物相容性方面具有优势。
3. 气相沉积法气相沉积法是一种以气体为反应介质，在高温和高真空条件下制备量子点材料的方法。
通过选择合适的前体材料和反应条件，可以制备出高纯度、高结晶度的量子点。
气相沉积法适用于制备大量的量子点，但对实验条件要求较高。
二、量子点材料的应用1. 光电领域量子点材料在光电领域有广泛的应用。
由于量子点具有优异的光学性质，如量子尺寸效应和宽禁带结构，可以用于制备高效的光电转换器件，如太阳能电池和光电探测器。
此外，量子点材料还有望在显示技术中替代传统的液晶显示器，实现更高的分辨率和色彩饱和度。
2. 生物医学领域量子点材料在生物医学领域有诸多应用。
由于它们具有可调控的光学性质和较大的比表面积，可以作为生物标记物用于细胞成像和肿瘤治疗。
此外，量子点还可以用于药物传递和基因传递载体的设计，提高治疗效果。
3. 传感器领域量子点材料在传感器领域有巨大的潜力。
量子点具有尺寸效应和荧光性质，可以用于制备高灵敏度的传感器，如气体传感器、生化传感器和光学传感器等。
通过调控量子点的尺寸和组分，还可以实现多重信号的检测和分析。
4. 能源储存与转化量子点材料在能源领域有广泛的应用前景。
量子点的制备和应用
量子点的制备和应用1. 介绍在当今新材料的不断涌现中，量子点无疑是一种备受关注的材料。
量子点是一种尺寸在纳米级的半导体微粒，其性质既具有量子力学的特性，又有着传统半导体的特性，如大小可调、可控制的带隙和光电学性能。
因此，量子点在光电领域有着广泛的应用前景，如显示技术、生物成像、太阳能电池等领域。
在这篇文章中，我们将详细介绍量子点的制备方法、特性和应用。
2. 制备方法2.1 溶液法制备溶液法是一种相对简便、成本较低的量子点制备方法。
它将半导体材料蒸发至溶剂中形成固态量子点，常见的溶液法有热分解法、热溶液法和微乳液法等。
热分解法是将半导体材料和表面活性剂溶解在有机溶剂中，并通过控制温度和反应时间来形成量子点。
热溶液法与热分解法类似，不同之处在于热溶液法中的溶剂是高沸点的有机溶剂，可以控制反应的温度和压力，以改变量子点的尺寸和形态。
微乳液法是在水/油乳液中的胶束中形成量子点，采用表面活性剂来控制量子点的生长，具有优良的分散性。
2.2 气相成长法制备气相成长法是将半导体材料加热至高温，使其汽化后在气相中形成纳米结晶颗粒。
该方法通常使用硫化物或碲化物作为原料，使用化学气相沉积或物理气相沉积等气相过程来形成量子点。
2.3 离子束制备离子束制备是将离子束注入半导体材料中，使半导体材料的表面发生严重的局部能带变化，从而形成纳米结构。
离子束制备方法具有高效、可控和精度高等优点。
3. 特性3.1 大小调节由于量子点的大小与其能带结构和荧光性质直接相关，因此制备量子点的一个重要特点就是控制和调节量子点的大小和粒子数。
通过溶液法和气相成长法，可以轻易地控制和调节量子点的粒径和单分散性。
3.2 光学性质量子点具有广泛的光电学性质，其中最为显著的特性就是量子尺寸效应。
这种效应是指半导体微粒的大小与其能带结构紧密相关，从而产生与微粒大小相对应的光电学性质。
在量子点制备中，可以通过控制大小来调节其带隙的大小，从而获得不同波长的发射光谱。
《硫化锌(ZnS)量子点的制备及特性研究》范文
《硫化锌（ZnS）量子点的制备及特性研究》篇一一、引言随着纳米科技的快速发展，硫化锌（ZnS）量子点因其独特的光学和电学性质在光电器件、生物标记和光催化等领域具有广泛的应用前景。
ZnS量子点的制备技术及特性研究成为当前研究的热点。
本文将重点探讨硫化锌（ZnS）量子点的制备方法，并对其特性进行深入研究。
二、硫化锌（ZnS）量子点的制备1. 制备方法硫化锌（ZnS）量子点的制备方法主要包括物理法和化学法。
物理法主要包括真空蒸发、溅射等，而化学法则以溶液法为主，如化学气相沉积法、溶胶-凝胶法等。
本文将主要介绍溶液法中的化学气相沉积法制备硫化锌（ZnS）量子点。
2. 制备过程（1）原料准备：准备锌源（如醋酸锌）和硫源（如硫脲），以及适当的溶剂（如乙醇）。
（2）化学反应：在一定的温度和压力下，将锌源和硫源在溶剂中进行化学反应，生成硫化锌前驱体。
（3）成核与生长：通过控制反应条件，使前驱体成核并生长为硫化锌量子点。
（4）分离与纯化：将生成的硫化锌量子点从反应体系中分离出来，并进行纯化处理。
三、硫化锌（ZnS）量子点的特性研究1. 光学性质硫化锌（ZnS）量子点具有独特的光学性质，如宽带隙、高荧光量子产率等。
其发光颜色可通过调整量子点的大小和表面修饰进行调控。
这些光学性质使得ZnS量子点在光电器件、LED显示等领域具有广泛的应用前景。
2. 电学性质硫化锌（ZnS）量子点具有优异的电学性质，如高导电性和良好的电荷传输性能。
这些电学性质使得ZnS量子点在太阳能电池、场效应晶体管等领域具有潜在的应用价值。
3. 稳定性与生物相容性硫化锌（ZnS）量子点的稳定性好，具有良好的生物相容性。
这使得ZnS量子点在生物标记、药物传递等领域具有广泛的应用前景。
通过表面修饰，可以提高ZnS量子点在水和有机溶剂中的稳定性，并降低其细胞毒性，从而提高其在生物医学领域的应用价值。
四、结论本文对硫化锌（ZnS）量子点的制备方法及特性进行了深入研究。
量子点的合成和物性研究
量子点的合成和物性研究量子点是一种半导体纳米材料，具有许多优良的性质，如尺寸可调、光学性能优良、电子结构独特等，因此在传感器、显示技术、光伏领域等应用有广泛的前景。
本文将从合成和物性两个方面探讨量子点材料。
一、量子点的合成量子点是纳米尺度下的材料，因此其合成过程需要特殊的方法。
一般来说，量子点的合成可分为溶液法、气相法和凝胶法三种。
（一）溶液法溶液法是一种较为简单的合成方法，主要通过溶剂中合成物的沉积来得到量子点。
比较常见的溶液法包括热分解法、微乳液法、离子层析法等。
热分解法是一种常见的合成方法，它通常使用有机化合物为前驱体，在高温下进行热分解，产生有机化合物的自由基或离子，最终生成量子点。
微乳液法和离子层析法类似，它们的区别在于前驱体的形式和反应机理。
（二）气相法气相法是一种将气态前驱体通过热蒸发、热解等方法转化为纳米尺度的半导体物种的方法。
比较常见的气相法包括化学气相沉积法、气相扩散法、反应溅射法等。
（三）凝胶法凝胶法是一种利用溶胶、凝胶来制备纳米半导体材料的方法。
常用的凝胶材料包括聚合物、无机物、硅酸盐等。
凝胶法的优点在于制备量子点的尺寸和形貌可以很好的控制，但其制备过程需要严格的条件控制和复杂的工艺。
以上三种方法在实际应用中各有其优缺点，通常需要根据具体情况来选择最适合的方法。
二、量子点的物性研究量子点的物性研究对于进一步应用其于实际应用领域非常重要，以下将从光学性质和电学性质两个方面入手。
（一）光学性质光学性质是量子点最优良的特性之一，其中最重要的是光发射特性和光吸收特性。
光发射特性主要包括发光的波长、发光强度等，而光吸收特性则包括吸收的光子波长和吸收系数等。
传统的量子点材料主要是CdSe和CdTe等材料，但由于其中的有害物质元素等问题，研究者们也致力于探索更为环保的材料。
比较常见的是氧化锌、氢化硅等材料。
此外，量子点的光发射强度和波长也可以通过其尺寸的控制来调节，因此对于合成工艺的优化和控制也是非常重要的。
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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。
液相法生长纳米晶一般包括三个阶段：成核过程、生长过程和熟化过程。
当溶质的量高于溶解度时，溶液过饱和，晶体就会从液体中析出，形成晶核，这就是成核过程。
晶核的数量和成核速度是由溶液的过饱和度决定的。
溶质从饱和溶液中运输到晶体表面，并按照晶体的结构重排，这就是生长过程。
该过程主要是在热力学和动力学平衡下进行。
熟化过程就是大颗粒“吃”小颗粒的过程，它对于最终产品的形貌、尺寸和性质有着显著的影响。
实验步骤：CdS量子点的制备：1.S先驱体溶液的制备：用移液管量取ODE液体8mL，放入一个三口烧瓶A中，以硫粉作为S源，准确称取硫粉0.032g（1mmol），加入到烧瓶A中。
将烧瓶A放置于制备仪器中，通入高纯氩气，快速搅拌并加热到200℃以上，使硫粉充分溶解于ODE中得到均一稳定的溶液，即为S先驱体溶液。
2.Cd先驱体溶液的制备：用移液管量取油酸液体2mL，放入另一个三口烧瓶B中，以CdO粉末作为Cd源，准确称取CdO粉末0.0128g（0.1mmol），加入到烧瓶B中。
将烧瓶B放置于制备仪器中，通入高纯氩气，快速搅拌并加热到200℃以上，使CdO粉末充分溶解于OA中，得到Cd先驱体溶液。
3.CdS量子点的制备：在200℃以上时用注射用针筒抽取烧瓶A中的S先驱体溶液快速添加到烧瓶B中的Cd先驱体溶液去，在200℃，快速磁力搅拌下两种溶液发生反应，开始生成CdS：分别在反应1min、5min、10min、30min 后用注射用针筒量取反应液体3ml，快速加入到甲醇溶液中，静置时CdS量子点形成絮状沉淀，用高速离心机分离量子点，去掉上层清液后将CdS量子点沉淀重新分散到正己烷溶液中。
4.得到的CdS溶液呈现淡黄色，且有荧光。
特性分析：1.量子点的发射光谱可以通过改变量子点的尺寸大小来控制。
通过改变量子点的尺寸和它的化学组成可以使其发射光谱覆盖整个可见光区。
以CdTe量子为例，当它的粒径从2.5nm生长到4.0nm时，它们的发射波长可以从510nm 红移到660nm2.量子点具有很好的光稳定性。
量子点的荧光强度比最常用的有机荧光材料“罗丹明6G”高20倍，它的稳定性更是“罗丹明6G”的100倍以上。
因此，量子点可以对标记的物体进行长时间的观察，这也为研究细胞中生物分子之间长期相互作用提供了有力的工具。
3.量子点具有宽的激发谱和窄的发射谱。
使用同一激发光源就可实现对不同粒径的量子点进行同步检测，因而可用于多色标记，极大地促进了荧光标记在中的应用。
而传统的有机荧光染料的激发光波长范围较窄，不同荧光染料通常需要多种波长的激发光来激发，这给实际的研究工作带来了很多不便。
此外，量子点具有窄而对称的荧光发射峰，且无拖尾，多色量子点同时使用时不容易出现光谱交叠。
4.量子点具有较大的斯托克斯位移。
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。
物理效应：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、磁介质、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。
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。
表面效应表面效应是指随着量子点的粒径减小，大部分原子位于量子点的表面，量子点的比表面积随粒径减小而增大。
由于纳米颗粒大的比表面积，表面相原子数的增多，导致了表面原子的配位不足、不饱和键和悬键增多．使这些表面原子具有高的活性，极不稳定，很容易与其它原子结合。
这种表面效应将引起纳米粒子大的表面能和高的活性。
表面原子的活性不但引起纳米粒子表面原子输运和结构型的变化，同时也引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化。
表面缺陷导致陷阱电子或空穴，它们反过来会影响量子点的发光性质、引起非线性光学效应。
金属体材料通过光反射而呈现出各种特征颜色，由于表面效应和尺寸效应使纳米金属颗粒对光反射系数显著下降，通常低于1%，因而纳米金属颗粒一般呈黑色，粒径越小，颜色越深，即纳米颗粒的光吸收能力越强，呈现出宽频带强吸收谱。
介电限域效应由于量子点与电子的De Broglie波长、相干波长及激子Bohr半径可比拟，电子局限在纳米空间，电子输运受到限制，电子平均自由程很短，电子的局域性和相干性增强，将引起量子限域效应。
对于量子点，当粒径与Wannier激子Bohr 半径aB相当或更小时，处于强限域区，易形成激子，产生激子吸收带。
随着粒径的减小，激子带的吸收系数增加，出现激子强吸收。
由于量子限域效应，激子的最低能量向高能方向移动即蓝移。
最新的报道表面，日本NEC已成功地制备了量子点阵，在基底上沉积纳米岛状量子点阵列。
当用激光照射量子点使之激励时，量子点发出蓝光，表明量子点确实具有关闭电子的功能的量子限域效应。
当量子点的粒径大于Waboer激子Bohr半径岭时，处于弱限域区，此时不能形成激子，其光谱是由干带间跃迁的一系列线谱组成。
量子隧道效应传统的功能材料和元件，其物理尺寸远大于电子自由程，所观测的是群电子输运行为，具有统计平均结果，所描述的性质主要是宏观物理量．当微电子器件进一步细微化时，必须要考虑量子隧道效应。
100nm被认为是微电子技术发展的极限，原因是电子在纳米尺度空间中将有明显的波动性，其量子效应将起主要功能．电子在纳米尺度空间中运动，物理线度与电子自由程相当，载流子的输运过程将有明显电子的波动性，出现量子隧道效应，电子的能级是分立的．利用电子的量子效应制造的量子器件，要实现量子效应，要求在几个μm到几十个μm的微小区域形成纳米导电域。
电子被“锁”在纳米导电区域，电子在纳米空间中显现出的波动性产生了量子限域效应。
纳米导电区域之间形成薄薄的量子垫垒，当电压很低时，电子被限制在纳米尺度范围运动，升高电压可以使电子越过纳米势垒形成费米电子海，使体系变为导电．电子从一个量子阱穿越量子垫垒进入另一个量子阱就出现了量子隧道效应，这种绝缘到导电的临界效应是纳米有序阵列体系的特点。
库仑阻塞效应当一个量子点与其所有相关电极的电容之和足够小的时候，只要有一个电子进入量子点，系统增加的静电能就会远大于电子热运动能力，这个静电能将阻止随后的第二个电子进入同一个量子点，这就是库仑阻塞效应。
制备方法：高温熔融--淬冷法高温熔融——淬冷法是一种传统的玻璃制备方法，具有工艺简单、价格低廉等特点。
配比合适的化学原料经高温熔融-淬冷后，在经过两步热退火工艺可以值得量子点掺杂的玻璃。
有机金属法有机金属法主要是采用在有机溶剂中能够稳定存在的金属有机化合物和某些具有特殊性质的无机物为反应原料，通过改变反应物浓度、反应温度等条件可以配置出不同尺寸的纳米微粒或纳米棒。
溶胶凝胶法以无机盐或金属醇盐为先驱体，经水解缩聚过程凝胶化，而后进行相应处理可得到所需纳米颗粒，溶液PH值，溶液浓度，反应时间和温度是影响溶液、凝胶质量的主要因素。
热蒸发法小结：在制备CdS量子点中，用毒性较小的CdO作为镉源，用S粉作为硫源，环境友好、绿色的非极性溶剂ODE代替TOP作为反应的溶剂，OA作为溶剂溶解CdO，形成镉离子，此外油酸还可以作为生成的CdS量子点的表面包覆剂。
较小的(大约19am)的Stock位移和相当窄的FWHM(25nm)都表明所获得的CdS量子点具有规整的表面和窄的尺寸分布。
透射电镜测试表明所获得的CdS量子点具有很好的分散性和接近球形的形状。
高分辨透射电镜图片上清楚的格子面证实了CdS量子点具有良好的结晶度。