量子點是把導(dǎo)帶電子、價帶空穴及激子在三個空間方向上束縛住的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)。碳量子點以碳為基本結(jié)構(gòu)單元，其三維尺寸均為納米尺寸。它可以分散在水或其他溶劑中，近似球形。其表面官能團，尺寸小于10 nm。碳點因其易于功能化、性質(zhì)、低、生物相容性好而被應(yīng)用于生物成像、生物傳感、光催化、光療、載體、化學(xué)傳感、熒光墨水等領(lǐng)域。

半導(dǎo)體量子點的光學(xué)性質(zhì)。量子點的發(fā)光原理與常規(guī)半導(dǎo)體發(fā)光原理相近，均是材料中載流子在接受外來能量后，激發(fā)態(tài)，在載流子回復(fù)至基態(tài)的過程中，會釋放能量，這種能量通常以光的形式發(fā)射出去。與常規(guī)發(fā)光材料不同的是，量子點發(fā)光材料還具有一下的一些特點。

發(fā)射光譜可調(diào)節(jié)。半導(dǎo)體量子點主要由ⅡB-ⅥA、ⅢA-ⅤA或者ⅣA-ⅥA族元素構(gòu)成。尺寸、材料不同的量子點發(fā)光光譜處于不同的波段區(qū)域。如不同尺寸的ZnS量子點發(fā)光光譜基本涵蓋紫外區(qū)，CdSe量子點發(fā)光光譜基本涵蓋可見光區(qū)域，而PbSe量子點發(fā)光光譜基本涵蓋紅外區(qū)。

量子點的發(fā)光原理是由于電子、空穴以及它們周圍的相互作用而引起的，當激發(fā)能級帶隙時，量子點就會吸收光子使電子從價帶躍遷到導(dǎo)帶。量子點的紫外可見光譜有很多能級態(tài)，看得見的峰稱為量子限制峰，是由級態(tài)激發(fā)所產(chǎn)生。此外，很多電子狀態(tài)存在于能級水平，因此允許單一波長的光同時激發(fā)多顏色的量子點。

 無機熒光碳量子點系列：

紅光碳量子點
近紅外碳量子點
藍光碳量子點
碳量子點粉末（黃色）
綠光碳量子點
水相/油相碳量子點

聚苯乙烯修飾碳量子點

有機硅功能化的紅光碳量子點
綠光硅烷碳量子點
氨基功能化近紅外碳量子點
釓(Ⅲ)螯合物功能化的碳量子點CQD-DTPA-Gd
釓(Ш)-碳量子點
錳摻雜-碳量子點(Mn-CDs)
葡萄糖酸碳量子點
水溶性熒光碳量子點(CQDs)

硅量子點Si-based quantum dot
氨基羧基修飾硅量子點(Si QDs)
Cu摻雜硅量子點
水溶性熒光硅量子點
SixN/SiyC包覆硅量子點
聚異丙基丙烯酰胺功能化的熒光硅量子點