最近几年，荧光半导体纳米颗粒显示出一系列的重要性。与传统荧光染料相比，它们表现出巨大的优势。由无机核组成的纳米晶，以及无机核的成分和尺寸决定了其光学特性（如图1）。

图1. 量子点

量子点表现出优异的荧光性能，对辐射、空气或温度等环境条件表现出高稳定性。围绕在无机核周围的有机分子可稳定溶解于甲苯、己烷、氯仿等有机溶剂。量子点有可能在不失去原有性能的基础上，通过与外部水溶性分子交换有机配体稳定于水介质中。

相比于荧光染料，纳米颗粒的光吸收通常更大，因此使用光谱学方法可以检测出很低浓度的粒子甚至是单个粒子。

半导体纳米颗粒

半导体纳米颗粒是荧光颗粒中研究最多的体系。通过改变这些颗粒的尺寸，可以改变体系的带隙，进而操纵其发射波长。所以这些体系具有非常高的吸引力。量子点尺寸越小，其禁带宽度越大，发射波长越短。这种效应称为量子尺寸效应。

通过对材料的尺寸和组成的设计，可以覆盖整个可见光区至红外光区。

吸收随着最大发射波长移向更短波长而增强，纳米颗粒可以激发所有发射波长以下的光。与有机荧光染料相比，它不需要复位每种染料的激发波长。一整套不同纳米颗粒可激发由单激发波长构成的所有组合，且所有的发射均可被检测。

激发后，即光吸收后，半导体纳米晶产生光生电子-空穴对。激子或电子-空穴对可在核内自由移动，直至发生复合或光激发。在这段时间内（通常约10-20 ns），载流子可能束缚在其他地方，从而可能降低发射强度。

为了防止这种情况，半导体纳米颗粒或者说核封闭于钝化无机壳内。这种核/壳结构可提高核颗粒的稳定性。此外，例如CAN 系列A核/壳（CdSe/CdS）和核/壳/壳（CdSe/ZnSe/ZnS）体系的量子产率也可得到提高。

新材料在线编译整理—— 翻译：菠菜