量子点作为一种新型的纳米半导体材料，凭借其独特的光学性能，在生物荧光标记和光电器件等领域具有广阔的应用前景。但目前应用和研究最多的量子点仍然以II-VI族的CdX（CdSe、CdTe等）本征量子点及其核壳结构为主，这些量子点的禁带宽度的调控主要是通过改变量子点的尺寸来实现，这可能会导致某些发射波长的量子点由于尺寸过大或过小从而影响其稳定性。同时，由于II-VI族的CdX（CdSe、CdTe等）量子点及其核壳结构中含有重金属元素，在应用中可能会产生一定的生物、化学毒性或对环境产生影响。另一方面，由于本征量子点的斯托克斯位移较小，会导致不同波长的量子点在相互混合后发生重吸收问题，从而影响其的荧光性能。通过在量子点晶体中加入微量的掺杂元素得到的掺杂量子点，可以形成杂质能级发光，实现对量子点光学性能的调控。通过选择合适的基体量子点，可以避免重金属元素的使用，从而改善量子点在实际应用中的化学毒性和污染问题。另外，掺杂量子点在保持了本征量子点良好光学性能的基础上，具有较大的斯托克斯位移，可以有效的改善不同波长量子点混合后引发的重吸收问题。本文针对本征量子点在生物荧光标记和白光发光二极管（LED）的应用存在的发光性能调控、生物和化学毒性以及重吸收等问题，力图通过设计并制备出相应的掺杂量子点来获得相应的解决方案，同时对量子点的自组装也进行了初步的研究和讨论，为量子点的进一步应用提供了更多的可能性。本文具体开展的工作如下所述：　　（1）为了获得高性能的近红外探针，我们在液体石蜡体系中通过一锅法成功合成了 Cu:CdS/ZnS掺杂量子点，所得量子点具有较大的斯托克斯位移，在630nm的红光到710nm的红光和近红外区域具有较强的荧光，荧光量子效率可以达到50％。同时采用反相微乳液法在Cu:CdS/ZnS掺杂量子点表面进行了 SiO2壳层的包覆以降低其生物毒性。通过对反应参数进行调节，获得了粒径均一，荧光性能良好的Cu:CdS/ZnS@SiO2复合纳米颗粒。为了使获得的纳米颗粒同时具备多模态造影能力，我们采用三种方式在Cu:CdS/ZnS@SiO2复合纳米颗粒中掺入了Gd元素，其中在进行二氧化硅包壳的过程中将Gd-DTPA（钆喷酸葡胺）同时包覆其中的路线效果最为明显，该方法在文献中未见报道。体外的显影结果证明了其用作荧光、MRI双功能显影剂的潜力。　　（2）为了进一步降低量子点在生物应用中的潜在生物毒性，我们首次通过水热法一步制备了不含重金属元素的Mn:ZnSe掺杂量子点，并对一步法的反应过程和机理进行了详细的探索和阐述。同时利用水热法在Mn:ZnSe掺杂量子点表面成功外延生长了一层 ZnO壳层，并采用紫外辐照后处理的方法使产物的荧光量子效率进一步的提高，所获得的Mn:ZnSe/ZnO掺杂量子点的荧光量子效率可以达到31%，粒径均一，结晶性好，荧光寿命可以达到微秒级，具有良好的稳定性，特别是该量子点还具有良好的上转换发光效应。我们将获得的Mn:ZnSe/ZnO掺杂量子点应用于不同细胞的标记，在共聚焦显微镜和双光子共聚焦显微镜下均可呈现清晰的细胞荧光图像，其对细胞标记的区域主要为细胞核区域，这在细胞染色领域也较为少见。此外，我们还采用一步水热法成功的制备了发光波长覆盖蓝光到绿光区域的Cu:ZnSe掺杂量子点，并对其影响因素进行了初步的讨论。　　（3）为了改善传统荧光粉和本征量子点在白光LED应用中难以避免的重吸收和自吸收问题，在有机相中成功制备了具有高荧光效率的、波长可以覆盖470-605nm的Cu:ZnSe和Mn:ZnSe掺杂量子点，利用其斯托克斯位移较大的特点，有效的避免了不同发射波长的光转换材料在互相混合时会发生的重吸收问题。为了改善因光转换材料和封装材料折射率不同所造成的光散射问题，我们对制得的ZnSe掺杂量子点进行了 SiO2壳层的包覆，根据计算，与未进行 SiO2壳层包覆时相比，ZnSe掺杂量子点@SiO2的折射率与封装材料折射率之间的差别减小了93%，可以有效地改善 ZnSe掺杂量子点本身与环氧树脂折射率的差异。同时，经过SiO2壳层包覆的ZnSe掺杂量子点，其在封装材料环氧树脂中的分散性得到大幅的提高，有效地改善了量子点在树脂中团聚的现象。将其用作白光LED的光转换材料和封装材料，获得的白光LED显示出良好的显色指数和器件性能。　　（4）为了探索掺杂量子点应用的更多可能性，我们尝试将量子点自组装成囊。我们成功利用“奥斯瓦尔德熟化法”一步制备了CdMnS囊状结构，系统阐述了CdMnS囊状结构的形成的机理。所得的CdMnS囊状结构具有良好的荧光性能，并由于Mn离子的引入表现出一定的磁性能和良好的MRI显影能力。为了验证CdMnS囊状结构在生物标记领域的应用潜力，我们进行了小鼠体内初步的实验。结果表明，CdMnS囊状结构在体内具有良好的MRI深层显影标记能力，为其进一步的应用研究打下了基础。