对于半导体材料来说，无论其状态是体相结构还是纳米级别，价带电子并不是固定成键的，而是完全离域于整个晶体中。量子点材料在外部能量光或电等的激发下，电子从基态（价带）跃迁到激发态（导带），价带中留下空穴，此时，处于激发态的部分电子和空穴形成空穴-电子对，即激子，当电子从激发态回到基态时，电子与空穴复合释放出能量，并以光的形式显现出来。
但是由于量子点的高比表面积，未被配体保护的原子将会以缺陷态存在；由于量子点的电子和空穴均处于离域状态，且这些缺陷具有捕获电子和空穴的能力，这将会给量子点的激子复合引进一些快速的非辐射通道，而且其中大部分缺陷所带来的非辐射通道复合速率远大于辐射通道的复合速率，因此会大大降低量子点的发光效率。
一个系统的表面自由能来自于表面原子的悬挂键，与内部原子相比，表面原子至少缺少一个成键单元，尽管表面配体配位和溶剂分子可以一定程度抵消掉一部分悬挂键的能量，但是总能量依然是巨大的；
尽管量子点具有很大的表面自由能和较大的粒子间的相互作用，但是由于大量的表面配体配位和表面溶剂分子的吸附，导致量子点在溶液中以亚稳态的状态存在；配体可以使量子点间的距离加大，从而大幅减小粒子与粒子间的相互作用，防止这样的强相互作用使量子点彼此倾向发生团聚。
所以，对于解决量子点的荧光不稳定性问题，可以从一下两个方面考虑：
第一，尝试改变量子点表面包覆的配体，整体趋势是相对更长的碳链、更大空间位阻的有机配体对量子点的稳定性更有利，但是更稳定的配体对于合成来说，反应条件要求的更为苛刻，另外，配体修饰方法并不能从根本上解决问题，因为单一组成的量子点的激子是在整个量子点内离域的，而配体的保护不可能达到百分之百，所以缺陷带来的性能影响无法避免。
另外一个方法，是通过生长宽带隙的壳层的材料提高量子点的性质，将电子和空穴都被限域在核材料中，故抵御环境影响的能力大大增加，主要是TypeⅠ结构；单从能带结构上选择高限域能力的核壳结构，ZnS作为壳层肯定最佳的，但是巨大的晶格不匹配度使得合成难度很大，故通过梯度合金的方式做合金结构的核壳量子点，例如，合金的核-CdZnSe、CdZnS、CdZnSeS、CdSeS等，包覆梯度合金的壳层- CdZnSe、CdZnS、CdZnSeS、CdSeS等；这样不但可以避免晶格不匹配度大导致宽带隙保护层生长难的问题，还可以形成致密的壳层，发光效率、抗水氧能力与抗光氧化能力都有明显提升。
