量子点是在把激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。有时被称为“人造原子”、“超晶格”、“超原子”或“量子点原子”，是20世纪90年代提出来的一个新概念。这种约束可以归结于静电势（由外部的电极，掺杂，应变，杂质产生），两种不同半导体材料的界面（例如：在自组量子点中），半导体的表面（例如：半导体纳米晶体），或者以上三者的结合。量子点具有分离的量子化的能谱。所对应的波函数在空间上位于量子点中，但延伸于数个晶格周期中。一个量子点具有少量的（1-100个）整数个的电子或电子电洞对，即其所带的电量是元电荷的整数倍。
在最近的几十年里，量子点（QDs）即半导体纳米晶体（NCs）由于具有独特的电子和发光性质以及量子点在生物标记，发光二极管，激光和太阳能电池等领域的应用成为大家关注的焦点。
量子点的制造方法可以大致分为三类：化学溶液生长法，外延生长法，电场约束法。这三类制造方法也分别对应了三种不同种类的量子点。
化学溶液生长法
1993年，麻省理工学院Bawendi教授领导的科研小组第一次在有机溶液中合成出了大小均一的量子点。他们将三种氧族元素（硫、硒、碲）溶解在三正辛基氧膦中，而后在200到300摄氏度的有机溶液中与二甲基镉反应，生成相应的量子点材料（硫化镉，硒化镉，碲化镉）。之后人们在此种方法的基础上发明出了许多合成胶状量子点的方法。大部分半导体材料都可以用化学溶液生长的方法合成出相应的量子点。
胶状量子点具有制作成本低，产率大，发光效率高（尤其是在可见光和紫外光波段）等优点。但缺点是电导率极低。由于在生产过程中在量子点表面产生有机配体，抵消量子点之间的范德瓦耳斯吸引力，以维持其在溶液中的稳定性。芝加哥大学的t教授用较短链的氨基物取代原有的长链的有机配体，将量子点间距缩小，并用电化学的方法将电子大量注入量子点内，将电导率提高到了0.01S/cm。
外延生长法
外延生长法是指在一种衬底材料上长出新的结晶，如果结晶足够小，就会形成量子点。根据生长机理的不同，该方法又可以细分成化学气相沉积法和分子束外延法。
这种方法生长出的量子点长在另一种半导体上，很容易与传统半导体器件结合。另外由于没有有机配体，外延量子点的电荷传输效率比胶体量子点高，并且能级也比胶体量子点更容易调控。同时，也具有表面的缺陷少等优点。然而，由于化学气相沉积和分子束外延都需要高真空或超高真空，因此相比于胶体量子点，外延量子点的成本较高。
电场约束法
电场约束法是指，完全利用调控金属电极的电势使半导体内的能级发生扭曲，形成对载流子的约束。由于量子点所需尺寸在纳米级别，因此金属电极需要用电子束曝光的方法制作。成本最高，产率也最低。但用这种方法制作出的量子点，可以简单通过调控门电压控制其能级，载流子的数量和自旋等。由于极高的可控性，这种量子点也最适合于用作量子计算。
科学家开发量子点合成新方法！
华东理工大学化学与分子工程学院教授邢明阳与美国加州大学河滨分校教授Yadong Yin合作，在量子点合成领域获重大研究进展，研发出一种在纯水相中可大批量合成量子点的新方法。
该研究团队开发了一种直接在二氧化硅（SiO2）小球体相内生长量子点的液相合成新方法。研究人员利用该方法易与Zn2+、Cd2+等金属阳离子发生离子交换反应的特性，成功地将金属阳离子引入SiO2小球体相，再通过室温硫化直接生成金属硫化合物，最后，通过巧妙的酸洗与醇洗过程（酸的浓度需要调控），可选择性地将SiO2小球表面覆盖的硫化物洗掉，再通过高温煅烧实现SiO2小球体相量子点的晶化。在煅烧过程中，利用SiO2小球体相孔道的“限域效应”，有效抑制了量子点晶化过程中团聚现象的发生。
整个量子点的合成过程在纯水体系中完成。该白光量子点合成策略有效避免了传统合成方法所需的复杂的封装过程，为新型功能纳米复合材料的合成提供了一个新的通用平台，可以方便地将各种纳米颗粒结合到溶胶—凝胶衍生的胶体基质中。
量子点电视
