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半导体量子点(quantum dots, QDs)又称半导体纳米晶,是指微粒的大小与半导体激子玻尔半径或电子的德布罗意波长相当的半导体纳米材料,因其有窄发射光谱、宽激发光谱、可调谐的发射波长、光稳定性好等独特的光学性质,而引起科学家们的广泛兴趣和极大关注,现己成为纳米材料研究中的一个亮点。本论文主要工作是针对不同无机物修饰的ZnO掺Cd量子点,研究其表面化学和光学性质。论文主要工作内容如下：(1)首先用溶胶-凝胶法在无水乙醇溶液中以聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)为稳定剂合成Cd掺杂ZnO量子点,纯化后再以硫代乙酰胺(TAA)为硫源用沉淀法制备Cd掺杂ZnO/ZnS核壳量子点荧光体；采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外吸收光谱(UV)、荧光发射光谱(PL)和时间分辨荧光光谱(TRPL)对样品进行表征,研究了量子点的结构、Cd的含量以及TAA用量(控制ZnS厚度)对ZnO量子点发光性能的影响,以及其发光机理。结果表明Cd掺杂ZnO量子点具有六角纤锌矿结构,壳层ZnS为立方结构,晶粒大小约为7.37nm,较未包覆前大1.37nm；经ZnS包覆后ZnO掺Cd量子点荧光强度明显增强,且荧光发射波长可通过TAA用量调节；这是因为适量Cd的引入改变了量子点表面阳离子的配位数,形成了更多的氧空位等缺陷,ZnS的包覆,钝化了量子点表面缺陷,减少了非辐射复合中心,使Cd掺杂ZnO/ZnS核壳量子点的可见光区的发射峰强度增加；Cd的掺杂量和TAA的用量存在一个最佳值,当掺Cd摩尔量为20%,ZnO量子点与TAA摩尔比为5：1.5时,发光性能最佳,发射峰强度约为Cd掺杂ZnO量子点的6倍,未掺杂ZnO/ZnS核壳量子点的12倍,量子效率由未掺杂ZnO/ZnS核壳量子点的3%和Cd掺杂的8%增加至21%。(2)采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作修饰剂合成了水溶性的Cd掺杂ZnO量子点,采用XRD、TEM, EDS、红外吸收光谱(FTIR)、UV和PL进行表征。研究表明APTES修饰后,ZnO荧光发射峰蓝移,荧光强度得到了明显提高；同时对修饰前后的量子点拍摄荧光照片,对比研究表明经APTES修饰后量子点具有很好的水溶性,而未修饰的ZnO量子点在水中团聚,水溶液为混浊液；在365nm紫外灯照射下,未修饰的量子点呈现出黄色荧光,APTES修饰后的量子点呈绿色荧光,量子点仍然保持良好的发光性能。该量子点制备方法简单易行,具有较好的水溶稳定性和较高的荧光强度,在生物荧光标记或生物荧光成像等领域具有较大优势。