TOP là viết tắt của TriOctylPhosphine với công thức hóa học là C24H51P, TOPO là viết tắt của hợp chất TriOctylPhosphine Oxide với công thức hóa học là C24H51OP. Đây là con đƣờng chế tạo QD thuộc nhóm phƣơng pháp tổng hợp chấm lƣợng tử từ hợp chất cơ kim, đƣợc dùng để tổng hợp chấm lƣợng tử CdE (với E là Se, S và Te). Murray là ngƣời đầu tiên đƣa ra phƣơng pháp cơ kim vào năm 1993. Các tiền chất cơ kim nhƣ dimethylcadmium và bis(trimethylsilyl)selenium đƣợc nhiệt phân bằng cách phun vào các dung môi TOPO/TOP ở nhiệt độ cao. Bằng cách này, ngƣời ta có thể tạm thời làm gián đoạn quá trình tạo thành hạt nhân, và cho phép điều khiển quá trình phát triển hạt. Sau đó, ngƣời ta tiến hành kết tủa chọn lọc kích thƣớc để tách các mẫu thành các nhóm QD có sự phân tán kích thƣớc rất bé. Phƣơng pháp này thành công vang dội ở các mặt: tính linh hoạt, khả năng tái sản xuất và tạo đƣợc tinh thể chất lƣợng cao (tinh thể đồng nhất, ít khuyết tật). Tính linh hoạt đƣợc thể hiện ở chỗ ngƣời ta có thể sử dụng phƣơng pháp này để tổng hợp nhiều loại chấm lƣợng tử, không chỉ có các vật liệu nhóm II – IV mà còn có thể tổng hợp các nano tinh thể III – V và IV – VI. Đây đƣợc coi là công bố đầu tiên về việc chế tạo chấm lƣợng tử theo phƣơng pháp cơ kim, nó là tiền đề cho các nghiên cứu lý thuyết phức tạp nhằm làm rõ tính chất phụ thuộc kích thƣớc của các chấm lƣợng tử bán dẫn cũng nhƣ cấu trúc điện tử của QD. Các năm tiếp theo sau khi phát minh ra phƣơng pháp chế tạo QD từ TOPO/TOP, các nhà nghiên cứu đã đạt đƣợc những thành tựu nổi bật trong việc khảo sát các tính chất quang học của các hạt QD CdSe trong một dãy kích thƣớc rộng lớn và các tính chất bề mặt của nano tinh thể. Đa phần các thành tựu nổi bật này đều đƣợc trình bày rất rõ ràng và dễ hiểu bởi những ngƣời sáng lập ra lĩnh vực chế tạo chấm lƣợng tử theo phƣơng pháp cơ kim.
Các nghiên cứu về sự thay đổi năng lƣợng xảy ra bên trong chấm lƣợng tử CdSe cũng đƣợc thực hiện trong giai đoạn này. Hiệu suất phát quang cao và ổn định cho phép các hạt CdSe trở thành đối tƣợng nghiên cứu sự phát xạ đơn hạt. Chấm lƣợng tử CdSe cùng với polime bán dẫn cũng có thể đƣợc sử dụng để xây dựng các điôt phát quang, tranzito đơn điện tử cũng có thể đƣợc chế tạo từ
các QD CdSe. Ngƣời ta cũng đã nghiên cứu tính chất quang học có thể điều chỉnh bằng điện tích của các hạt CdSe chế tạo theo phƣơng pháp TOPO/TOP. Các hạt CdSe loại N chế tạo bằng quy trình truyền điện tử, cũng nhƣ sự phụ thuộc kích thƣớc của tính năng dẫn quang trong QD CdSe đã đƣợc công bố. Cũng có tài liệu chỉ ra rằng quang phổ học spin của các “exciton tối” trong các QD CdSe có kích thƣớc khác nhau đƣợc thể hiện nhƣ là một hàm của nhiệt độ và cƣờng độ từ trƣờng. Talapin và các cộng sự chỉ ra rằng các loại amin cho thêm vào hỗn hợp chất phản ứng sẽ ảnh hƣởng đến kích thƣớc, sự phân tán kích thƣớc và hiệu suất phát quang của QD CdSe. Nổi bật nhất là công trình của Qu
và Peng and Peng, họ đã khám phá ra nhiều loại dung môi/phối tử và các tiền chất nhƣ CdO và Cd(Ac)2 để sử dụng thay thế Cd(CH3)2 trong quá trình chế tạo QD CdSe. Các thực nghiệm chế tạo QD CdSe theo phƣơng pháp cơ kim rất thích hợp để tiến hành các nghiên cứu liên quan đến động học của quá trình phát triển hạt, báo cáo này chỉ ra rằng sự phát triển hạt có hạn chế khuếch tán sẽ dẫn đến thu hẹp độ phân tán kích thƣớc theo thời gian. Trong những điều kiện nhất định động học của quá trình phát triển hạt sẽ chịu ảnh hƣởng bởi sự thay đổi năng lƣợng bề mặt. Trong một nghiên cứu lí thuyết, ý tƣởng của Alivisator đã đƣợc xem xét lại, và từ đó đem lại sự hiểu biết sâu sắc hơn về tiến trình chế tạo các hạt nano trong dung dịch keo. Họ đã phát thảo một sơ đồ cho rằng cách thức phát triển hạt trong cơ chế điều khiển sự khuếch tán có thể dẫn đến sự phân tán kích thƣớc hạt tốt hơn so với cơ chế điều khiển phản ứng. Ngoài ra, ngƣời ta cũng thảo luận các cách thức điều khiển sự phân tán kích thƣớc hạt trong dung dịch keo, ví dụ tăng sức căng bề mặt ở tiếp giáp QD – dung môi, giảm sự khuếch tán hay hệ số truyền khối lƣợng.
Năm 2002, Qu và Peng đã thực hiện các nghiên cứu trong quá trình thực nghiệm, họ đã khảo sát hiệu suất quang phát quang trong quá trình chế tạo hạt từ hợp chất cơ kim, mà cụ thể là trong suốt quá trình phát triển hạt, một điểm sáng đã đƣợc quan sát thấy chứng tỏ rằng dƣới một tập các điều kiện ban đầu của dung dịch keo, hiệu suất phát quang đã gia tăng đến một giá trị cực đại trƣớc khi giảm trở lại. Bawendi và các cộng sự chỉ ra rằng khi bán kính QD giảm, cƣờng độ dao động trên một đơn vị chuyển dời năng lƣợng thấp nhất của CdSe sẽ gia tăng, trong khi phổ hội tụ về phía năng lƣợng cao hơn.