【Quantum Dots】
量子點（quantum dots）是由數十個的原子所構成之準零維度（quasi-zero-dimensional）奈米材料。其內部電子在三度空間的運動都受到侷限，使其光電特性與其塊材（bulk）形態差異極大。其中量子侷限效應（quantum confinement effect）特別顯著。即大小不同之量子點具有不同的放光位置。一般而言，粒子愈大之量子點，放光波長會有紅位移之現象。量子點具備特別之光學與化學特性：
（I）隨著不同的組成及大小，量子點的放光波長也會不同。
（II）其放光波長的譜帶較傳統有機染料窄（～30 nm）。
（III）利用相同激發光源可同時激發大小不同的量子點，使其有不同放光波長。
（IV）具有高效能之化學穩定性及量子效率。
綜合以上優點，量子點不僅可以去標定生物分子做生化感測器，也能應用於發光之光電材料。
目前量子點的製造方法主要有以下四種：
（1）化學溶膠法（chemical colloidal method）
（2）自組成法（self-assembly method）
（3）微影蝕刻法（lithography and etching）
（4）分閘法（split-gate approach）
本實驗室主要利用雷射輔助水相化學溶膠法方式合成高量子效率之量子點，其特點包括：
（i）直接於水溶液相中合成量子點。
（ii）利用UV光，降低其表面缺陷，使量子效率提升至80%。
（iii）改變組成比例，可得到大小不同之量子點，其放光波長可由560至615 nm範圍。
下圖為我們的實驗裝置圖：
假如合成後的量子點再利用UV光源照射24小時，降低量子點的缺陷，增加量子點的量子效率；另外隨著不同Cd與Se的比例，可以得到不同大小、放光位置不同的量子點。
除了上述的CdSe量子點外，本實驗室也另外合成以MPA（mercaptopropioinicacid）為穩定劑CdTe或ZnSe，其中Cd(Zn): MPA: Te(Se) = 1: 2.4: 0.5，其螢光光譜圖及顏色如下所示。
另外，為了增加量子點在生物系統中的應用性，除了要具備高水溶性外，仍須在外圍修飾上特定的官能機以增加生物辦視功能；本實驗室成功地於量子點外圍與內層皆修飾上silica，做成core-shell-shell的silica-CdSe/CdS-silics的結構，以增加量子點與生物分子的相容性，減少量子點對生物分子的毒性，也使得修飾其它特定官能基增加辦視功能更為容易進行，合成過程及分析結果如下所示，
我們更可以進一步利用NaCN在酸性條件下將CdSe/CdS侵蝕，形成具有中空結構之silica奈米材料。
因此本實驗室在量子點材料合成方面已經得到初步的成果，相信在不久的未來，可以應用至生物感測器，光電材料之研究工作。