由于量子限制效应，量子点的电子及光学特性具有独特的粒径依赖性。目前很多学者已系统研究了不同大小、形状及组成成分的量子点，这些基础理论广泛应用于太阳能电池、光电子晶体管、荧光生物标记等领域。
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量子点是由硒化镉（CdSe）、碲化镉（CdTe）、硫化镉（CdS）、硒化锌（ZnSe）、磷化铟（InP）或砷化铟（InAs），或是CdSe核上包裹一层ZnS或CdS组成的纳米晶或半导体纳米晶。当半导体材料吸收1个含有能量大于其频带间隙的光子时，1个电子则从价电子带激发到传导带，留下1个带正电荷的空穴，形成电子-空穴对，1个电子-空穴对叫作1个激发子。激发子就像人工原子，半径在1～10nm，其大小依赖于半导体的性质。由于半导体晶体大小和激发子的大小相似，因此强烈的量子限制效应改变了激发子特性，随着晶体大小的减小，激发子的运行更像一个盒中粒子。
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在三维空间表现出强烈的量子限制效应的半导体纳米晶被称为量子点。电子和空穴结合产生光，光波的长度主要通过测定量子点的大小来确定，现有的技术可以制备出大小特别均一的量子点，且其产生的光波带宽度在10～50nm。
