近年来，半导体纳米晶由于其独特的物理和化学性质，使其在物理学、电子学、化学和生物学等领域显示出了巨大的应用潜力，使得对半导体纳米晶制备方法的研究也成为了一个活跃的研究领域。本论文采用传统的胶体化学合成方法，在水相中制备了半导体纳米晶，对其结构和发光性质进行了研究，在此基础之上探索了其在光电领域以及生物标记方面的应用。主要内容如下： 1、在水相中以巯基乙酸作为稳定剂制备了CdSe纳米晶，并以此为核芯材料制各了核壳结构CdSe/CdS纳米晶和单核双壳结构CdSe/CdS/ZnS纳米晶。用X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及透射电子显微镜(TEM)对它们的晶型结构、表面组分、形状以及尺寸分布进行了表征。利用光致发光光谱和吸收光谱测试了它们的发光和吸收特性，结果表明核壳结构的纳米晶的发光峰和吸收峰相对于没有表面包覆的纳米晶有红移现象发生，发光强度也有所提高，表明了表面包覆起到了明显的钝化作用。另外，还研究了不同制备条件对CdSe纳米晶发光特性的影响，发现随着反应时间的增加和反应物中Se的比例的增加，所制备的CdSe纳米晶的发光峰有红移现象。 2、采用表面活性剂将CdSe纳米晶从水相中转移到有机相中，使其得到很好的分散，从而使其与聚合物材料MEH-PPV有效的复合，制备了纳米复合光电导器件，研究了器件的光电流响应光谱，发现纳米复合器件的光电流响应范围较之单层MEH-PPV器件的光电流响应范围更宽，说明电荷转移不仅发生在聚合物中，而且还发生在CdSe纳米晶中。比较了纳米复合器件的光电流和暗电流，发现器件在光照下具有明显的光伏特性，显示出其在太阳能电池方面应用的潜力。 3、将核壳结构的CdSe/CdS纳米晶对木瓜蛋白酶分子进行了标记，研究了在标记木瓜蛋白酶前后纳米晶的荧光光谱和吸收光谱的变化情况，结果发现标记木瓜蛋白酶分子后的纳米晶的吸收光谱和荧光光谱均有蓝移现象发生，并且发现标记了木瓜蛋白酶之后的纳米晶的吸收光谱变得更加平坦，证实了核壳结构的纳米晶与木瓜蛋白酶之间发生了结合反应。 4、采用Peng等人的方法在有机体系TOPO/TOP中合成了CdSe纳米晶，并将其作为发光层，Alq3作为电子传输层和BCP作为空穴阻挡层制备了多层电致发光器件：Glass/ITO/PEDOT：PSS/CdSe/BCP/Alq3/Al和单层器件：Glass/ITO/PEDOT：PSS/CdSe/Al，比较了它们的发光特性，发现CdSe纳米晶的光致发光光谱、单层器件以及多层器件的电致发光光谱几乎覆盖了整个可见光区，器件的发光颜色近于白色，而且多层器件的发光强度较单层器件有明显提高，且发现器件的色坐标随着驱动电压的增加有所变化。