一、课题研究的背景与意义 现代量子点技术要追溯到上世纪70年代中期，它是为了解决全球能源危机而发展起来的。

初期研究始于上世体80年代早期2个实验室的科学家:贝尔实验室的LoniSBrus博士和前苏联Yoffe研究所的AlexanderEfros和A.I.Ekimov博士。

Brus博士与同事发现不同大小的硫化镉颗粒可产生不同的颜色。

这个工作对了解量子限域效应很有帮助，该效应解释了量子点大小和颜色之间的相互关系，也同时也为量子点的应用铺平了道路。

利用量子物理性质来设计和制作半导体纳米结构以改变半导体能带结构来实现各种新颖的电子和光电子器件是目前学术研究的亮点：半导体量子井(一维方向上的量子化)，量子线(二维方向上的量子化)卓有成效的研究已推动了微电子和光电子产业的巨大进步。

理论分析表明，基于三维受限量子点的分离态密度函数的量子器件，以其独特的优异电学、光学性能和极低功耗，在纳米电子学、光电子学，生命科学和量子计算等领域有着极其广泛的应用前景。

而在半导体物理方面，正如前面已经提到的量子点中低的态密度和能级的尖锐化，导致了量子点结构对其中的载流子产生三维量子限制效应，从而使其电学性能和光学性能发生变化。

这些性质使得半导体量子点在单电子器件、存贮器以及各种光电器件等方面具有极为广阔的应用前景。

基于库仑阻塞效应和量子尺寸效应制成的半导体单电子器件具有小尺寸，低消耗的特点。

典型的量子点的材料系统如InAs/GaAs, GaAs/GaAlAs, InGaN/AlGaN, InAs/InGa, CdTe/HgTe。