硒化镉

硒化镉是一种无机化合物，化学式为CdSe。 它是一种黑色至红黑色固体，属于 n 型 II-VI 半导体。 目前对这种化合物的大部分研究都集中在它的纳米粒子上。

已知 CdSe 的三种结晶形式遵循以下结构：纤锌矿（六方晶系）、闪锌矿（立方晶系）和岩盐（立方晶系）。 闪锌矿 CdSe 结构不稳定，在适度加热后会转变为纤锌矿形式。 转变在大约 130 °C 开始，在 700 °C 时在一天内完成。 只有在高压下才能观察到岩盐结构。

硒化镉的生产有两种不同的方法。 块状结晶 CdSe 的制备是通过高压垂直布里奇曼法或高压垂直区熔法完成的。

硒化纤也可以以纳米粒子的形式生产。 （解释见应用）已经开发了几种生产 CdSe 纳米粒子的方法：溶液中的沉淀沉淀、结构化介质中的合成、高温热解、声化学和辐射分解方法只是其中的几种。

通过在受控条件下将烷基镉和三辛基硒化膦 (TOPSe) 前体引入加热的溶剂中，通过在溶液中停止沉淀来生产硒化镉。

Me2Cd + TOPSe → CdSe +（副产品）

CdSe 纳米颗粒可以通过生产具有 ZnS 涂层的两相材料进行改性。 表面可以进一步修改，例如 与巯基乙酸，赋予溶解度。

结构化环境中的合成是指在液晶或表面活性剂溶液中生产硒化镉。 向溶液中添加表面活性剂通常会导致溶液发生相变，从而导致液晶性。 液晶类似于固体晶体，因为溶液具有长程平移有序。 这种排序的例子是溶液和表面活性剂的分层交替片、胶束，甚至是六角形排列的棒。

高温热解合成通常使用含有挥发性镉和硒前体混合物的气溶胶进行。 然后将前体气溶胶携带通过带有惰性气体（例如氢气、氮气或氩气）的炉子。 在熔炉中，前体反应形成 CdSe 以及一些副产品。

尺寸小于 10 nm 的 CdSe 衍生纳米粒子表现出一种称为量子限制的特性。 当材料中的电子被限制在非常小的体积内时，就会产生量子限制。 量子限制取决于尺寸，这意味着 CdSe 纳米粒子的特性可根据其尺寸进行调整。 一种类型的 CdSe 纳米粒子是 CdSe 量子点。 这种能量状态的离散化导致电子跃迁随量子点大小而变化。 较大的量子点比较小的量子点具有更接近的电子态，这意味着将电子从 HOMO 激发到 LUMO 所需的能量低于较小量子点中的相同电子跃迁。 这种量子限制效应可以观察为具有较大直径的纳米晶体的吸收光谱的红移。 量子点中的量子限制效应也会导致荧光间歇性，称为闪烁。

CdSe 量子点已在广泛的应用中实现，包括太阳能电池、发光二极管和生物荧光标记。 基于 CdSe 的材料在生物医学成像中也具有潜在用途。 人体组织可透过近红外光。 通过将适当制备的 CdSe 纳米粒子注入受伤组织，可以对这些受伤区域的组织进行成像。

CdSe 量子点通常由 CdSe 核和配体壳组成。 配体在纳米粒子的稳定性和溶解度中起重要作用。 在合成过程中，配体稳定生长以防止纳米晶体的聚集和沉淀。 这些封端配体还通过钝化表面电子态来影响量子点的电子和光学特性。

取决于表面配体性质的应用是 CdSe 薄膜的合成。 表面配体的密度和配体链的长度影响纳米晶核之间的分离，进而影响堆积和电导率。 了解 CdSe 量子点的表面结构以研究该结构的独特性质并进一步功能化以实现更大的合成多样性需要对量子点表面上的配体交换化学进行严格描述。

普遍的看法是，三辛基氧化膦 (TOPO) 或三辛基膦 (TOP) 是一种中性配体，源自用于合成 CdSe 点的常见前体，可覆盖 CdSe 量子点的表面。