论文总字数：17270字

摘 要

量子点(QDs)，是一种直径在1-100 nm 之间, 能够接受激发光产生荧光的半导体纳米颗粒，是一类介于分子和体材料之间的物质, 通常由几百个或者几千个原子组成, 由于其吸收、发射、荧光寿命等性质均随量子点尺寸的变化而变化, 因而是制造量子点激光器、探测器的理想候选材料。

近年来，半导体量子点由于其独特性质，越来越受到人们的重视。本文综述了几种特征性量子点的制备方法，如沉淀法，溶胶-凝胶法，微乳液法，并突出了介绍了水相制备量子点的途径，其具有成本低、操作简便、重复性高等特点，研究了该方法制备的量子点的发光颜色，荧光强度以及粒径的计算。并通过在制备的CdTe量子点表面修饰包裹上一层ZnS，可提高其发光强度。其作为一种最新型的荧光材料，与传统的有机染料分子相比，量子点具有多种优势，其中最大优点在于有丰富的颜色，因此可以作为生物体系的荧光探针。

关键词：量子点 制备 荧光

ABSTRACT

Quantum dots (QDs), which is a kind of semiconductor nanoparticles that between 1-100 nm in diameter, can accept the excitation light fluorescence.The material which exist in molecular and material is usually composed of hundreds or thousands of atoms. The properties such as absorption , emission and fluorescence life all along with the change of the quantum dot size changes, so it is an ideal candidate materials to make quantum dot lasers, detectors.

In recent years, because the semiconductor quantum dots possess many unique characters, more and more people value it .This paper reviews the preparation methods of several characteristic quantum dots,such as precipitation method, sol-gel and microemulsion method, and highlights the way of preparation of quantum dots of the water phase ,which possesses the characteristics of low cost, easy operation and high repeatability.Research on the emitting color, fluorescence intensity of the method of preparation of quantum dot and the calculation of particle size. The surface of the CdTe quantum dots wrapped in a layer of ZnS that can improve the luminous intensity.As a kind of newest fluorescent material, Quantum dots has many advantages, compared with the traditional organic dye molecules, the biggest advantage is rich in color, so can be used as a fluorescent probe of biological system.

Key words : quantum dots fluorescent preparation

目录

摘要 I

ABSTRACT II

目录 III

第一章 文献综述 1

1.1 半导体量子点性能 1

1.2 半导体量子点的主要合成方法 1

1.2.1 沉淀法 1

1.2.2 溶胶-凝胶法 2

1.2.3 微乳液法 2

1.2.4 水热法 2

1.3 半导体量子点的表面修饰 3

1.4 半导体量子点的应用 3

1.4.1 细胞分离与标记 3

1.4.2 荧光探针 3

1.4.3 活体和组织成像 4

第二章 水相制备CdTe量子点 5

2.1 引言 5

2.2 实验仪器及试剂 6

2.3 水相合成法实验步骤 8

2.3.1 NaHTe的制备 8

2.3.2 CdTe量子点的制备 9

2.4 CdTe量子点表面包ZnS壳 10

第三章结果与讨论 11

3.1 不同反应时间制备的CdTe量子点的荧光颜色 11

3.2 不同反应时间制备的CdTe量子点的荧光强度 12

3.3 CdTe量子点粒径的计算 13

3.4 CdTe荧光量子产率的计算 14

3.5 包ZnS壳后对CdTe量子点荧光强度的影响 15

第四章 结论与展望 16

参考文献 17

致 谢 22

第一章 文献综述

1.1 半导体量子点性能

量子点(QDs), 又称半导体纳米微晶粒, 是一种直径在1-100 nm 之间, 能够接受激发光产生荧光的半导体纳米颗粒，是一类介于分子和体材料之间的物质, 通常由几百个或者几千个原子组成^[1] , 由于其吸收、发射、荧光寿命等性质均随量子点尺寸的变化而变化, 是制造量子点激光器^[2] 、探测器^{[ 3 -4]} 的理想候选材料。

在过去20 年里, 对半导体量子点的研究兴趣已经快速增加^[5] 。由于量子尺寸效应, 带隙能可调, 在带边可生成类似原子水平粒子^[6] 。由于大多数Ⅱ-Ⅵ 族半导体有直接带隙, 故可以生成新的、有前途的荧光材料, 在生物领域中广泛用作荧光标记物^[7-8]。因此，十几年来，在理论^[9] 和实验^[10] 两方面均受到了广泛关注。

纳米发光量子点作为生物荧光探针，与传统的有机染料荧光探针相比，其具有荧光量子产率高、抗光漂白能力强、激发光谱分布连续、荧光发射光谱窄、峰形对称、荧光发射波长随尺寸变化可调等一系列独特的光学性质。因此，将纳米发光量子点用于生物标记研究中，对多色生物标记研究和疾病诊断学的发展具有重要意义，使量子点有望取代有机染料探针成为新一代的生物探针。

1.2 半导体量子点的主要合成方法^[11]

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