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金属硫族化合物半导体纳米材料由于其具有一系列优异的物理和化学特性，使其在光电子器件和生物医学领域具有巨大的应用前景，目前己经发展成为物理学、化学以及材料学等许多学科最活跃的研究领域之一。系统地开发新型金属硫族半导体纳米材料以及深入研究它们的光学、磁学和电学等性质具有十分重要的意义，将有利于充分发挥这一类材料的最大潜能。研究结果表明材料的性能及其应用不但取决于材料本身的结构、晶型及组成，而且材料本身的尺寸和形貌对其性能和应用也起到关键性的作用，因此控制合成不同尺寸和形貌的半导体纳米材料不仅具有理论意义且可以扩展纳米材料的应用范围。本文采用简单、方便的A-Pot法，合成形貌可控的CuInS2（CIS）、Cu-In-Zn-S（CIZS）等硫系半导体材料，并研究其线性光学性能和非线性光学性能。本文的主要内容如下：（1）对纳米材料和量子点进行简单的介绍，然后介绍了纳米材料的合成方法和应用以及纳米材料的非线性光学性能。（2）采用A-Pot法合成CuInS2纳米颗粒：通过讨论铜源发现，以乙酰丙酮铜为铜源时倾向于生成棒状的CuInS2纳米晶，而碘化铜和醋酸铜为铜源时，倾向于生成三角形和六角形的CuInS2纳米晶。通过讨论反应温度发现，温度对其控制颗粒的大小有重要的影响，温度越高，颗粒越大。通过对包裹剂的用量讨论发现，包裹剂的量可以影响纳米晶的颗粒尺寸大小以及颗粒分散程度。通过讨论不同种类的包裹剂，发现使用十二硫醇时，CuInS2纳米晶的尺寸小于波尔激子半径时可以发光；而使用油胺、油酸时容易淬灭CuInS2纳米晶的发光。通过Z扫描技术，研究不同形状的CuInS2纳米晶的三阶光学非线性，得出三角形和棒状的CuInS2纳米晶的三阶非线性光学极化率χ（3）分别为8.35×10-12esu、8.60×10-12esu。（3）采用A-Pot法，讨论不同的前驱体比例、不同的反应温度、不同的前驱体对产物Cu-In-Zn-S纳米晶结构、形貌、性能的影响。反应温度是影响纳米晶尺寸的重要因素，但在本文中发现反应温度还可以调节CIZS纳米晶的结构。通过调节不同的前驱体比例，得出当Cu: In: Zn:S=2:1:1:4合成出六方相的纤锌矿的CIZS纳米晶，当Cu: In: Zn: S=x:x:2（1-x）:2时，合成出四方相的黄铜矿的CIZS纳米晶。经透射电镜测试发现，纤锌矿结构的纳米晶在硫醇的诱导下趋向于在[001]方向生长，最终呈现棒状和蠕虫状，而黄铜矿和立方相结构的CIZS纳米晶各向生长相似，趋向于生成球状、三角形、六边形等。通过荧光光谱仪测试其光学性能，得到当设定Cu: In: Zn: S=x: x:2（1-x）:2时，荧光光谱在x=（0-1）之间可调，发射光谱可由485nm调节至740nm。而在设定Cu: In: Zn: S=2:1:1:4时，240℃的反应温度下可以生成纤锌矿的CIZS合金纳米晶，发光范围在649-777nm之间可调。通过Z扫描技术，研究不同结构的CIZS纳米晶的三阶光学非线性，发现黄铜矿结构和纤锌矿结构的CIZS纳米晶都具有三阶光学非线性，且他们的三阶非线性光学极化率χ（3）分别为3.82×10-12esu、1.11×10-11esu.最后，调节不同的前躯体源，可以发现不同前躯体对CIZS纳米晶的结构和形貌都有影响。