半导体纳米材料的制备及应用(5)
1.2.4 量子点复合荧光微球的应用
将量子点与其他基质材料复合起来形成的量子点复合荧光微球，因微球表面功能化以及粒径均一化，其应用领域也在不断的扩大。量子点复合荧光微球不但促进了量子点生物分析领域中多元分析的发展，还可以使DNA测序、免疫分析、快速成像和医学诊断等得以实现。
1.2.5 量子计算
在量子点中，通过加上很小的电压，利用库仑阻塞效应，可以很精确的控制电子流的数量，同时控制电子自旋的状态向上或者向下，进而控制数据的存贮或者计算，通过技术的不断发展，在不久的将来可以利用量子点实现量子计算或者实现量子计算机。
1.2.6 光电器件
在量子点，光电器件中提供光增益的有源区介质是量子点，量子点由于特殊的尺寸限制表现出来的量子效应，使得他的态密度函数类似单个原子，是一个函数，使得量子点表现许多由于光学和电学特性。如以量子点为有源介质的量子点激光器，在理论上计算发现，比量子阱、量子线和块体材料的激光器有更低的阈值电流密度更高的量子线率、宽的增益、更高的微分增益和好的温度稳定特性。而且，量子点的禁带宽度除了跟材料本身的性质有关外，还跟量子点的大小有很大的关系。在固定的材料体系统，光电器件的发光波长还可以通过控制量子点的尺寸来控制。量子点尺寸越大，量子尺寸限制效应减弱，禁带宽度缩小器件的发射波长红移。如在磷化铟衬底上生长的砷化铟量子点，通过调节砷化铟量子点的尺寸大小可实现发光器件的波长在微米到微米之间调节，这样我们就可以根据实际需求选择量子点尺寸，从而达到需要的波长。虽然量子点光电器件有这么多优点，但在实际实际的应用中，受到量子点均匀性的影响，器件的很多性能远没有达到理论预计的值，与商用化的量子阱光电器件相比任然有很大的差距，然而通过制备技术和方法的不断改进，量子点在广电领域的前景是光明的。
1.3 复合荧光纳米材料
复合荧光纳米材料由荧光微粒同其他基质纳米材料复合而成。量子点聚合物复合荧光微球就是将量子点与聚合物复合，将量子点的光学特性与聚合物的生物相容性结合在一起，从而产生超出两种材料的优异特性。将量子点与聚合物微球复合形成的复合荧光微球有以下特点：复合在微球体中的量子点具有更好的光学稳定性，能有效的避免荧光猝灭，并能够降低量子点对生物分子的毒性；聚合物表面所带的基团能够更好地连接生物分子、核苷酸和其它小分子；微球因其大的比表面积能够更多地捕获分子，扩大量子点的生物分析应用；微球大小可调控，有利于在生物机体中的研究操作。
1.4 复合荧光微球及其制备方法
将荧光纳米微粒以某种形式与其他材料复合起来形成荧光微球，综合两种不同材料的优异特性，能够更好地将荧光纳米微粒的荧光性质应用于生物医学检测、细胞标记等领域中。目前，已经有许多将荧光纳米微粒与其它材料复合制备复合荧光微球的成功方法。
1.4.1 硅化学法制备二氧化硅复合荧光微球
硅化学法制备二氧化硅复合荧光微球主要有两种形式。一种是直接包被法，以量子点为核，形成一层二氧化硅的壳，得到复合荧光微球；另一种是反相微乳法，直接将量子点掺入N-氧化硅微球中，得到复合荧光微球。Su等[17]采用反向微乳液法在室温下成功地将水相合成的CdTe量子点植入硅纳米微粒中。为了达到将更多的CdTe量子点植入硅球的目的，他们采用聚二甲基二烯丙基氯化铵来平衡CdTe量子点与硅中间体之间的静电排斥作用。相比裸CdTe量子点，合成的CdTe/SiO2复合材料相当的稳定。Darbandi等利用微乳液体系在油溶性荧光纳米微粒表面通过形成直径为20-50 nm的SiO2微球，使单个的CdSe/ZnS微粒复合在SiO2微球中，并保持高的荧光效率。Yang等采用反相胶束法，在以环己烷为连续相的体系中，以tritonXl00和正己醇为乳化剂，在氨水的催化作用下，硅氧烷水解，从而将水溶性的量子点包覆在SiO2微球中，制备出尺寸约30-100 nm左右的核壳结构。采用这种方法可以调节微球内部量子点的数量，此法制得的量子点微球的荧光峰位与量子点的荧光峰位基本一致。
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