红外量子点（Infrared Quantum Dots, IR-QDs）是一类在红外波段（波长范围约700 nm至14 μm）具有可调吸收特性的纳米材料。以下是主要类型及其吸收波长覆盖范围：

1. 铅盐类量子点

• 材料类型：PbS、PbSe、PbTe

• 吸收波长范围：

• 适用于热成像和气体传感，但毒性较高。

• 高载流子迁移率，常用于红外光电探测器。

• 带隙窄（0.4–1.5 eV），尺寸调控灵活，适用于生物成像和光伏器件。

• PbS：800–2500 nm（近红外至短波红外）

• PbSe：1000–3000 nm（短波红外至中红外）

• PbTe：3000–5000 nm（中红外）

2. III-V族量子点

• 材料类型：InAs、InSb

• 吸收波长范围：

• 窄带隙（0.17 eV），适合高温环境探测，但合成工艺复杂。

• 高量子效率，用于光通信和夜视设备。

• InAs：1000–3000 nm（短波红外至中红外）

• InSb：3000–5000 nm（中红外）

3. IV-VI族量子点

• 材料类型：HgTe、HgSe

• 吸收波长范围：

• 表面修饰后可提升稳定性。

• 宽波长覆盖，用于医学成像和军事侦察，但汞毒性限制应用。

• HgTe：2000–14000 nm（中红外至远红外）

• HgSe：3000–8000 nm（中红外）

4. 钙钛矿量子点

• 材料类型：CsPbI₃、CsSnI₃、FAPbI₃（甲脒铅碘）

• 吸收波长范围：

• 窄带隙（0.9 eV），但易氧化，需封装保护。

• 高吸光系数，适用于太阳能电池和发光二极管（LED）。

• CsPbI₃：700–1100 nm（近红外）

• CsSnI₃：900–1500 nm（近红外至短波红外）

5. 银基量子点

• 材料类型：Ag₂S、Ag₂Se

• 吸收波长范围：

• 高光热转换效率，适合光热治疗[]。

• 低毒性，生物相容性高，用于肿瘤成像和药物递送。

• Ag₂S：900–1300 nm（近红外）

• Ag₂Se：1000–1600 nm（短波红外）

6. 其他新兴材料

• 二维材料量子点（如黑磷、MoS₂）：

• 吸收范围：500–4000 nm（可见光至中红外）

• 特点：层数依赖的带隙调节，用于柔性电子和宽谱传感器。

• 掺杂型量子点（如Cu:ZnSe、Mn:CdSe）：

• 吸收范围：700–2500 nm（近红外至短波红外）

• 特点：通过掺杂金属离子扩展吸收范围，提升稳定性[][]。

应用场景与选择建议

• 生物医学：Ag₂S、PbS（近红外成像，穿透深度高）。

• 光电探测：InAs、HgTe（中远红外响应，高灵敏度）。

• 能源领域：钙钛矿、PbS（太阳能电池吸光层）。

• 环境监测：PbTe、HgSe（气体分子识别，中红外吸收匹配）。

总结

红外量子点的吸收波长范围覆盖700 nm至14 μm，材料选择需综合考虑毒性、稳定性、成本及应用需求。未来趋势包括低毒化（如银基替代铅基）、宽谱化（二维材料）和功能集成（如传感与治疗一体化）。