Оптические свойства полупроводниковых наночастиц существенным образом зависят от их размера, структуры и формы. Природа размерного эффекта связана с пространственным ограничением волновой функции электрона в трех измерениях и поэтому такие наночастицы называют квантовыми точками (КТ). В силу размерного квантования электронный спектр квантовой точки представляет собой набор дискретных уровней, разделенных областями запрещенных состояний и формально соответствует электронному спектру одиночного атома.
В последние годы широкое распространение получили химические коллоидные методы получения КТ благодаря своей простоте и возможности с высокой точностью контролировать форму, размер и дисперсию их распределения по размерам. Путем подбора исходные реагентов и условий их химического взаимодействия создается пересыщенный раствор соответствующих прекурсоров, из которых в заданном режиме процессов нуклеации и роста образуются наночастицы того или иного вещества.
Один из перспективных методов синтеза КТ основан на использовании обратных микроэмульсий (ОМЭ), представляющих собой термодинамически стабильные микрогетерогенные системы, состоящие из наноразмерных сферических капель воды, покрытых монослоем ПАВ, так называемых обратных мицелл (ОМ), которые самопроизвольно образуются в неполярной жидкости. ОМ используются как нанореакторы для проведения различных химических реакций, скорость которых контролируется процессами межмицеллярного обмена реагентов. Идея этого метода, предложенного еще в начале 1980х годов, состояла в том, что оболочки ОМ обратных мицелл могут существенно ограничивать рост КТ, то есть можно управлять размером синтезируемых частиц посредством изменения диаметра ОМ, который в свою очередь линейно зависит от величины отношения концентраций воды и ПАВ [1]. Однако, как недавно было показано, механизм стабилизации НЧ в ОМ оказался намного сложней [2], как, впрочем, и сам феномен существования термодинамически стабильной ОМЭ [3].
Относительная простота получения коллоидных КТ, их фотостабильность, высокие квантовые выходы люминесценции, узкие симметричные полосы излучения, возможность перестройки длины волны излучения путем изменяя их размера открывают широкие возможности применения КТ в оптоэлектрических и фотовольтаических приборах, оптических квантовых генераторах, усиливающих средах для телекоммуникационных сетей, системах высокой плотности записи информации.
Одним из перспективных и активно развивающихся направлением применения КТ являются солнечные батареи [4]. Солнечные батареи на основе КТ относят к третьему поколению солнечных батарей, и несмотря на сравнительно небольшой срок исследований в этой области уже достигнуты значительные успехи.
Новое медико-биологическое использование КТ возникло с появлением методик их гидрофилизации и связывания с биологическими молекулами типа антител, пептидов, белков или ДНК, Это дает возможность как для неинвазивной визуализации патологических областей in vivо, так и для их терапии.