文 献 综 述

1.量子点概述

量子点是零维纳米半导体材料，又被称作”人造原子”，它由少量原子或原子团构成，通常三维尺度在1～10nm。从量子力学的严格定义出发，电子的物质波特性取决于其费米波长，在体相材料中，电子的波长远小于材料的尺寸，因此量子局限效应不显著。当三个维度的尺寸都缩到小于一个波长以下时，即半径小于或接近于激子玻尔半径的半导体纳米晶体，就成为了量子点。因此，真正的关键尺寸是由电子在材料内的费米波长决定。正是因为它的尺寸特点使得量子点具有量子尺寸效应（能隙变宽）、小尺寸效应（晶体周期性边界条件被破坏）、表面效应（表面缺陷使光吸收变强）、介电限域效应（在外界光场作用下，粒子表面及内部的光场强度比入射的光场强度提高）及宏观量子隧道效应（一个量子点上的单个电子可以穿过能势垒到另一个与之相连的量子点上），这也使得量子点具有不同于常规半导体材料的独特性能。

量子点最大的特点就是可以通过控制粒径改变其发光颜色，而控制粒径最直接的方法就是改变反应温度。但常规反应方法制备量子点存在受热不均，反应时间难以控制的缺点，因此需要改进制备工艺。

2.量子点的研究进展

2.1 量子点的光学研究进展

量子点的光电特性，包括光增益(optical gain)特性、阈值、电子一空穴光谱、激子态、载流子的传输特性、能级间能量传输及散射，以及动态特性如光增益均匀展宽、激射光谱控制、激发态迁移影响等，都对采用量子点结构的器件如激光器、探测器、晶体管有极大的影响。研究量子点的各种光电特性，实验方法可通过光谱来进行，主要有光致发光(PL)、荧光激发谱(PLE)、电致激发(EL)和泵一探束实验((PP)。

Fiore[1]利用电致激发和光伏(PV)光谱确定量子点激发态间跃迁能量和相邻的InGaAa量子阱双方向状态。 Sanjay[2]观察到量子点带间自发辐射和带间阈值。Tomoyukic[3]采用泵一探束法((Pump-Probe)和四波混合法(FWM)了解量子点中载流子捕获和弛豫速率变化过程，发现至少存在三种超快增益动态过程，即载流子弛豫到基态、声子散射和从阱层到量子点的载流子俘获。

2.2 量子点在生物方面的研究进展

2.2.1 基于荧光能量转移(FRET)研究生物大分子之间的相互作用