Люминесценция. 
Коллоидные квантовые точки

Оптические параметры квантовых точек (спектры поглощения и люминесценции) зависят от размеров нанокристаллов. Поэтому, меняя их размеры и химический состав, можно получить спектры излучения квантовых точек в широкой области длин волн — от ближнего ультрафиолета до ближнего ИК-диапазона. При этом квантовые точки имеют большой коэффициент поглощения в широкой полосе, что позволяет возбуждать разные нанокристаллы светом с одной и той же длиной волны. Спектр люминесценции КТ представляет собой относительно узкую полосу, положение максимума которой зависит от среднего размера КТ, а ширина определяется разбросом КТ по размерам, который достигает 5−10%. Кроме того, при высоком квантовом выходе люминесценции (до 80%) такие нанокристаллы обладают достаточно высокой химической устойчивостью и фотостабильностью. [7].

В полупроводниках поглощение света обычно приводит к возбуждению электрона от валентности к зоне проводимости, оставляя за собой дырку. Электрон и дырка могут связываться друг с другом с образованием экситона. Когда этот экситон рекомбинирует (т. Е. Электрон возобновляет свое основное состояние), энергия экситона может излучаться как свет. Это называется флуоресценцией. В упрощенной модели энергия излучаемого фотона можно понимать как сумму энергии запрещенной зоны между самым высоким занятым уровнем и самым низким незанятым энергетическим уровнем, энергией удержания дырки и возбужденным электроном и связанной энергией.

Рисунок 2. Запрещённая зона Поскольку энергия конфайнмента зависит от размера квантовой точки, как поглощение, так и флуоресцентное излучение могут быть настроены путем изменения размера квантовой точки в процессе ее синтеза. Чем больше точка, тем более красная (более низкая энергия) — ее поглощение и спектр флуоресценции. Напротив, меньшие точки поглощают и излучают свет синего (более высокой энергии). Недавние статьи в области нанотехнологий и в других журналах начали предполагать, что форма квантовой точки также может быть фактором окраски, но пока недостаточно информации. Кроме того, было показано, что время жизни флуоресценции определяется размером квантовой точки. Большие точки имеют более близко расположенные уровни энергии, в которых электронно-дырочная пара может быть захвачена. Поэтому электронно-дырочные пары в больших точках живут дольше, в результате чего большие точки показывают более длительный срок службы. [9].