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作为一种典型的Ⅱ-Ⅵ族宽禁带直接半导体,室温下其禁带宽度为2.42eV,CdS具有优异的光电转换特性和发光性能。随着尺寸的减小和形貌的变化,CdS纳米结构的禁带宽度发生明显的变化,导致其表现出不同于块材的、优异的光电性能,在发光二极管、太阳能电池、光电显示器件等方面具有潜在的应用。人们利用各种方法对CdS纳米粒子的形貌、粒径大小和粒径分布进行控制,可以得到具有不同光电性质的材料。 本文首先介绍了纳米材料的分类、特性及纳米材料的合成方法,然后详细综述了Ⅱ-Ⅵ族半导体化合物CdS纳米结构的合成、表征及性能的研究现状。利用有机物的表面修饰作用,辅助水热法合成了分散性良好的纤锌矿CdS纳米颗粒。分析了纤锌矿CdS的结构特性,在溶剂热系统中引入选择性吸附的表面修饰剂,和选择不同性质的反应物料及溶剂,溶剂热法合成了CdS纳米点、纳米棒/线和复杂形貌的的枝杈晶。 本研究的主要工作和取得的主要结果如下: 1.小尺寸的CdS纳米粒子分散性差,易于团聚,光电性能降低,不利于实际应用。本研究在水热系统中引入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）对CdS纳米粒子表面进行修饰,得到了分散性和光学性能良好的CdS纳米颗粒。PVP结构中的C=O可以与CdS表面形成较强的作用,吸附于颗粒的表面,有效地限制了CdS纳米颗粒的长大。并且由于PVP的表面吸附作用,不仅抑制了CdS纳米颗粒的团聚,而且修饰了纳米颗粒的表面缺陷,使得合成的CdS纳米点具有良好的分散性和紫外吸收性能。 2.以CdCl2和Na2S·9H2O为反应源,以不同比例的乙二胺（en）和乙二醇的混合溶液为溶剂,溶剂热法合成了CdS纳米点、纳米棒和2至4个纳米棒通过一点连接在一起的多枝杈结构。不同极性的乙二胺和乙二醇溶剂与反应物的结合力不同,从而影响体系中反应物有效浓度,乙二醇中较高的有效单体浓度有利于立方闪锌矿相CdS成核,导致立方相和六角纤锌矿相复相CdS纳米颗粒粉体的合成。而乙二胺与反应物有较强的络合作用,使得反应物的有效浓度降低,抑制了立方相CdS的生成,可以得到纯纤锌矿相的CdS粉体。并且由于纤锌矿CdS的本征结构有取向生长的特性,使得纤锌矿CdS生长为纳米棒。立方相CdS的晶核的{111}晶面族的四个等品面与六角相CdS的（001）晶面相同,可以在这四个面上生长出2至4个纤锌矿结构纳米棒,形成连接在一起的多枝杈结构。 3.以CdCl2和硫脲为反应物料,以乙二胺为溶剂,引入适量PVP作为表面修饰剂限制纳米线侧面的生长,溶剂热法合成了结晶较好的CdS纳米棒,直径约为20nm,长至2微米。PVP的表面吸附作用,不仅增强了CdS取向生长,实