量子點(Quantum Dots)是指空間三個維度上存在量子限域效應的半導體納米晶材料， 又被稱作“人造原子”。 量子點材料的粒徑一般介於1-10nm， 由於電子和空穴被量子限域， 連續的能帶結構變成分立能級結構， 由此帶來了發光光譜窄(20-30nm)， 色度純高， 色域廣等優勢。
在當今納米研究領域， 量子點算是明星材料之一。 量子點技術的起源要追溯到上世紀70年代中期， 最初它是為了解決全球能源危機而發展起來的。 目前， 量子點的發展主要分為以下四個階段：
第一階段：
1983年， Bell實驗室的Brus首次報導了CdS納米晶具有尺寸效應等相關的性質，
1993年， MIT的Bawendi教授和其學生Murray、Norris在JACS上發表了製備高品質CdE(E=Se、Te、S)的合成方法[2]， 對於均一形貌量子點製備進行了探究。 這一階段的量子點納米晶都是通過共沉澱法製備得來的。 這種納米晶由於尺寸分佈不均勻， 且表面缺陷較多， 難以得到實際的應用。
第二階段：
1994年， Alivisatos教授在Nature上發表了利用CdSe量子點構建發光二極體(LED)的文章[3]， 開啟了量子點在光電轉換領域應用的密碼。
1998年， Alivisatos教授[4]和聶書明[5]教授各自同時在Science上撰文， 將水溶性的量子點應用於生物醫學領域， 證實量子點在這一領域大有可為。 Science雜誌把這兩篇文章放在同一期中一前一後發表， 這就是量子點研究領域著名的“2013和2016”事件。
第三階段：
2001年， 彭笑剛教授實現了高品質量子點的簡單、大規模的合成[6]，
2002年， Alivisatos教授首次將量子點的應用拓展至太陽能電池領域。 雖然基於量子點的太陽能電池還沒有代替染料敏華太陽能電池， 轉化效率也不及染料。 同年， 德國的Weller課題組在JPCB上發表了水相合成CdTe量子點的文章， 進一步降低了量子點的合成要求， 讓CdTe量子點走進了亞洲(尤其是中國)的實驗室中[7]。 但只能用於高品質的CdTe的合成， 且在晶體品質、發光強度、穩定性方面都遜于有機相中合成的量子點。
2003年， Larson等人在Science上報導了量子點的多光子發射性質， 這樣在螢光成像的時候可以完全避開生物組織的背景螢光[8]。
2004年， 聶書明和高小虎在Nature Biotechnology上報導量子點在活體腫瘤成像方面的應用[9]。 同年， Bhatia在Nano Letter上報導了量子點的生物毒性[10]。 這篇文章不但給對量子點狂熱的人們敲了一個警鐘， 同時開啟了另外一個研究熱點：納米材料的生物毒性;也是標誌著量子點的研究趨於理性：看到其優勢的同時， 也考慮到其生物相容性等。
2004年開始， 多位元科學家報導了CuInS、InP/ZnSe、 MnSe/ZnSe、Si、C等無重金屬離子量子點的研究。
第四階段：
2005年， Michalet[11]和 Medintz、Mattoussi[12]分別綜述了量子點在生物傳感、標記和成像領域的應用。
2012年， 新加坡南洋理工大學Luminous!實驗室研發了CdS納米晶體的白光QD-LED，
綜上所述， 未來更綠色、更低毒、相容性更強、發光效率更高的量子點材料將成為量子點研究的主要方向。 改變量子點材料的顆粒尺寸即可實現整個可見光譜區的覆蓋， 將不同尺寸的量子點按照一定比例混合， 即可實現類似於太陽光的自然光色， 得到較高的顯色指數。 量子點材料在提高色彩飽和度與顯色指數的同時， 還能降低顯示與照明的功耗， 必將成為下一代顯示與照明用核心關鍵光轉化材料。 (作者：張敏)
參考文獻：
[1]R.Rossetti， S.Nakahaha， L.E.Brus.Quantum size effects in the redoxPotentials，
resonance Raman spectra， and electronic spectra of CdS crystallites in aqueous solution[J].The Journal of Chemical Physics， 1983， 79：1086.
[2]C.B.Murray， D.J.Norris， M.G.Bawendi.Synthesis and Characterization of Nearly Monodisperse CdE(E=S， Se， Te) Semiconductor Nanocrystallites[J].J.Am.Chem.Soc.
1993， 115， 8706-8715.
[3]V.L.Colvin， M， C， Schlamp&A.p.ALivisatos. Light-emitting diodes made from cadmium selenide nanocrystals and a semiconducting polymer[J]. Letters to Nature， 1994， Nature 370， 354-357.
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[7]NikolaiGaponik， DmitriV.Talapin， HorstWeller， Thiol-Capping of CdTe
Nanocrystals：An Alternative to Organometallic Synthetic Routes[J].J.Phys.Chem.
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