量子点（QD）光电子技术被应用于制备低成本、大面积和光谱可调谐的光电器件,例如光电探测器、光电晶体管、太阳能电池以及发光二极管（LED）。QD按材料种类主要划分为Ⅲ-Ⅴ族、Ⅱ-Ⅵ族、Ⅳ-Ⅵ族化合物和Ⅳ族单质。硫化铅（PbS）QD制备工艺成熟和光学性能良好,引起了广泛的关注。尤其是,PbS块体带隙为0.4 eV,且由于量子限域效应PbS QD带隙可调。通过在合成过程中控制QD尺寸,PbS QD吸收带边在600到3000 nm范围内可调。因而,PbS QD能够被用作红外光电探测器和光伏器件的吸光层,以及红外发光二极管（LED）的发光层。早期的研究发现PbS QD薄膜的载流子迁移率过低和表面缺陷态过高制约了PbS QD光电器件的性能。本课题主要针对这两个方面来进行PbS QD光电探测器和LED方面的研究。在PbS QD光电探测器制备过程中,研究人员主要使用短链配体交换掉PbS QD表面的油酸（OA）来提高PbS QD薄膜的迁移率。我们率先利用高迁移率的多壁碳纳米管（MWCNT）与PbS QD形成复合结构,将PbS QD中的光生电荷转移到MWCNT,从而提高光生电荷的传输速率。透射电子显微镜（TEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）结果表明了MWCNT与PbS QD自组装形成PbS QD/MWCNT复合结构;荧光（PL）淬灭现象证明了PbS QD中的光生电荷能够高效地转移到MWCNT。相比于纯PbS QD光电探测器,PbS QD/MWCNT光电探测器在灵敏性和柔性性能上有显著的提高。PbS QD/MWCNT器件响应度和比探测率分别达到了583mA/W和3.25?10¹² Jones,并且能够承受万次以上的弯折和高达80°的弯折。最后,该器件还成功实现了可穿戴的心率探测,有望集成到电子皮肤中。基于高迁移率材料传输PbS QD中光生电荷的原理,高迁移率的二维（2D）石墨烯与PbS QD组成的光电探测器显示了超高探测灵敏度。我们采用新型2D二硫化锡（SnS₂）纳米片（NS）场效应管（FET）作为高迁移率的导电通道来传输PbS QD中的光生电荷。PbS QD/SnS₂ NS光电探测器成功利用PbS QD宽光谱强吸收和SnS₂NS高迁移率特性,实现了宽光谱且超灵敏的光电探测。该光电探测器相比于其他PbS QD/2D材料探测器有着更均衡的光电探测性能,其响应度高达10⁶ A/W且响应时间可达20 ms。同时由于在长波波段和短波波段不同的工作机理,PbS QD/SnS₂ NS光电探测器在短波波段为正响应（光电流大于暗电流）;在长波波段为负响应（光电流小于暗电流）。通过建立物理模型,我们定性地分析出波长依赖的正负光电响应是由SnS₂ NS沟道中光生电荷浓度增加与SnS₂ NS、金电极间势垒升高的相互竞争所引起的。利用PbS QD/SnS₂ NS光电探测器的高灵敏性和光谱可区分性,我们实现了对具有不同发光谱的商用白光LED的色温区分,这展现了区别于其他宽谱或窄带探测器的独特应用。除了被用作光电探测器的吸光层,PbS QD还被视为下一代近红外（NIR）LED的发光层为数不多的材料选择。相比于有机发光材料或其他QD,PbS QD在NIR波段具有很高的荧光量子产率（PLQY）。但相比于可见光波段的QD LED的高外量子效率（EQE）,PbS QD NIR LED的EQE还有待于进一步提高。PbS QD LED EQE的提高依赖于PbS QD发光层的载流子到激子转变过程的改善以及PLQY的提高,这关系到PbS QD表面钝化。然而,目前报到的两种主要钝化策略为有机配体钝化和宽带隙材料包覆,都不足以同时实现高效的载流子到激子转换以及高的PLQY。因此,我们提出了用准二维钙钛矿（Q2DPVK）包覆PbS QD做NIR LED的发光层的策略,兼具了已报到的两种策略的优势。通过解决PbS QD与钙钛矿先驱溶液的兼容性及调整PbS QD的浓度,我们制备出高质量的PbS QD/Q2DPVK薄膜,实现了PbS QD在薄膜中均匀分布、Q2DPVK取向均一。PbS QD/Q2DPVK薄膜粗糙度仅为0.3 nm、PLQY高达45%,且具有高达80%的以激子形式从Q2DPVK到PbS QD的电荷转移效率。因而,这样的薄膜用作NIR LED的发光层,能保证均匀而平衡的电荷注入和高效的发光。基于PbS QD/Q2DPVK的NIR LED最高能达到8.08%EQE和7.38 W Sr^-1m^-2辐照强度,且发射峰在986 nm到1564 nm范围内连续可调。