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半导体纳米材料具有许多尺寸相关的光、电、磁、热学性质，在光电器件、生物医学等领域具有广阔的应用前景。调控并获得特定尺寸、形貌、性质的半导体纳米材料是当前研究的重要前沿课题。本论文基于生长动力学的基本原理，运用吸收光谱，荧光光谱研究溶液中半导体量子点的生长机理及影响生长的因素，深入探讨了纳米粒子的微观结构变化与其发光性质的联系，并利用量子点的生长机制和微观结构来实现荧光性质的调控;基于纳米热力学的基本原理，通过构建强吸附、强极性的溶剂环境实现了热力学稳定的CdS纳米材料，拓展了热力学稳定纳米材料的体系研究并分析了其与体系界面能的关系。主要内容如下:
(1)采用原位吸收光谱实时监测了水中巯基乙酸包裹的CdS量子点的生长过程，结合TEM、XRD、荧光光谱等实验，深入研究了量子点生长过程，并首次探讨了量子点取向结合(OA)及经典的Ostwald熟化(OR)生长的对量子点发光性质的影响。研究表明量子点的生长过程与其自身浓度和表面包裹状态相关，也和溶液环境密切相关;在CdS原始粒子为较低浓度时(0.1mM)，其生长以OR机制主导，在原始粒子为较高浓度时（20mM），其生长以OA机制主导。荧光分析表明:在OA主导的快速生长阶段，CdS量子点以缺陷态发光为特征;在OA主导的平台期生长阶段，CdS量子点缺陷态发光相对下降，而本征带隙跃迁发光相对上升;而在OR主导的生长过程中，量子点主要表现为本征态发光。进一步分析发现OA生长机制前期产生的晶体缺陷对量子点的缺陷荧光贡献很大，OA生长后期的自整合则增强了量子点的本征荧光。
(2)在先前研究的基础上，探索了一系列热力学稳定的纳米体系。研究表明，在高浓度的KOH叔丁醇溶液中(4M)，不论是3nm或10nm的CdS还是块材的CdS，都会自发的转变成为热力学稳定的纳米态的形式。进一步研究表明，ZnS在该体系中也有类似的结果，该结果证实热力学稳定的纳米体系并非孤立存在，而是具有一定的普遍探索意义。
(3)采用荧光光谱，研究了光照条件下不同起始状态量子点的光谱变化及粒子晶格自整合过程。结合TEM、吸收光谱及生长动力学过程，深入研究了量子点在光照自整合过程中的形貌，荧光光谱变化规律，总结出合成高质量的量子点的动力学及后处理的基本规律。