本文以半导体纳米晶的掺杂为主要研究对象,采用膦配体（如三丁基膦等）诱发的阳离子交换法合成掺杂有异价离子（如Cu⁺、Ag⁺）,以及异价离子与同价离子(如Mn²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺等)的II-VI族半导体纳米晶,并对其荧光、电子掺杂态调控及磁学性能进行了研究。主要取得的成果及创新点如下:1.利用阳离子交换法制备出Cu⁺掺杂的CdS纳米晶,通过X射线近边吸收谱（XANES）、X射线光电子能谱（XPS）及电子顺磁共振波谱（EPR）证实了可控浓度的取代性的异价Cu掺杂。紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命光谱等证实了以Cu⁺掺杂为主导的掺杂发光,斯托克斯位移可达0.88 eV,有效解决掺杂过程中的自淬灭效应。掺杂发光为红色荧光,成双指数衰减,分别为0.2μs和1.3μs,绝对量子产率可达28.9%。紫外光电子能谱（UPS）确认了Cu⁺掺杂的CdS为p型半导体。高度单分散的CdS纳米晶大规模自组装,将会加速其在光电器件上的应用。2.利用非晶的高度单分散的Ag₂X（X=S或Se）纳米颗粒作为离子交换的起始材料,通过调控离子交换反应中反应温度及Cd²⁺加入量,得到可控浓度Ag⁺掺杂的CdX纳米晶。紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命光谱等证实了以Ag⁺掺杂为主导的掺杂发光,斯托克斯位移可达0.71 eV,掺杂发光为红色荧光,成双指数衰减,分别为0.2μs和1.3μs,绝对量子产率可达42%。以Ag⁺掺杂的CdS纳米晶为研究对象,通过飞秒吸收光谱探究载流子在光激发过程中的动力学信息,从而得出产生较强的掺杂发光的机理。3.以非晶相的Ag₂S纳米结构作为离子交换的初始材料,通过调控Cd²⁺及磁性离子(Co²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Ni²⁺)的加入量与反应温度,合成可控浓度的Ag⁺及磁性离子共掺杂的CdS纳米晶。以Ag&Mn离子共掺杂的CdS纳米晶为典型研究对象,通过超导电子干涉仪及电子自旋共振谱探究其磁性性能,ESR曲线显示清晰的6线劈裂的精细光谱,叠加在较宽的顺磁峰上,证实了Mn掺杂是以+2价离子态形式位于靠近CdS纳米晶表面的位置。此外,通过测量10 K和300 K的磁滞回线可以发现,Mn掺杂CdS的矫顽力分别为100 Oe和50 Oe,饱和磁化强度为0.04和0.01 emu/g,具有室温铁磁性。