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PbS量子点相比于其他半导体纳米材料具有尺寸可调、多激子效应以及更强的光谱吸收和激发等优势,因此越来越多的被用来制备新型纳米光电器件,例如场效应晶体管、光电探测器以及太阳能电池等,应用前景越来越广泛。但是这些器件常常显示出了较低的响应以及较差的性能。其主要原因是由于在合成PbS量子点时其表面通常会接入8-18个碳原子的有机配体以保持其稳定性,而在制备器件时这往往又成为限制量子点的电导率以及载流子迁移率等电学性能的重要因素。通常的做法是引入短链有机配体来交换长链有机配体以提高PbS量子点薄膜的电学性能。但是这种方法仍会造成量子点之间的间隙被短链有机配体所占据,从而限制了量子点之间载流子的传输,因此如何对PbS量子点表面进行有效的修饰并且提高PbS量子点薄膜的传输性能成为制备高性能PbS量子点器件的关键所在。本文从制备PbS量子点场效应器件出发,利用不同的配体对PbS量子点进行表面修饰,探究了不同配体对于PbS量子点电学性能的影响,并在此基础上发展了不同结构的基于PbS量子点薄膜的高性能光电探测器,对于新型纳米电子以及光电器件的构建具有一定的理论意义,取得的成果如下:1.通过热注射法以及采用高活性六甲基二硅硫烷（TMS）作为硫源,制备了单分散性良好、形貌控制近似于球形并且直径约为3nm的高质量PbS量子点,实验显示了 PbS量子点具有优良的成膜性能,有利于薄膜器件的制备。利用所制备的PbS量子点组装了底栅结构的场效应晶体管（FET）,并对其电学性能进行测试。测试结果表明利用短链有机配体交换后的PbS量子点FET的导电类型为p型,其跨导约为0.075nS,载流子迁移率约为0.064 cm2 V-1 S-1,亚阈值摆幅大于102V/dec,阈值电压大于40V,显示出了栅极电压对于PbS量子点FET进行有限调控。通过实验的方法来对半导体FET的性能测试,评价量子点的导电类型、载流子迁移率等传输性能,提供了一种除理论计算外通过实验系统评价量子点电学性质的全新的思路。2.采用新型无机（原子）配体对PbS量子点进行表面修饰,并制备了薄膜FET来评价PbS量子点的传输性能,结果表明新型配体交换后PbS量子点的电学性能比短链有机配体交换有了较大幅度的提高。另外我们观察到一个在不同薄膜场效应器件栅极电压扫描下PbS量子点导电型转换的独特现象。研究显示PbS量子点薄膜在不同栅极电压扫描方向下显示了不同的导电类型（n/p型）。当栅极电压从负向正增加时,整个FET器件显示了 n型沟道晶体管特性,并且其载流子迁移率在10-1 cm2 V-1s-1左右。与此相对应的是,在栅极电压由正到负减小时FET器件显示了 p型沟道的晶体管以及相似的载流子迁移率。通过基于密度泛函理论（DFT）计算以及x射线光电子能谱等实验研究可以推导出一个自洽而合理的推测来解释这一现象:即栅极电压的变化会使得经过配体交换后的PbS量子点的能带结构发生相应的变化,影响了 量子点的表面状态以及与卤素离子之间的相互作用从而导致量子点的导电类型随之改变。这种发现显示了栅极电压可以对基于无机配体交换的量子点进行导电类型的调控,为新型量子点器件的制备提供了一定的理论支持。3.利用无机（原子）配体交换法对PbS量子点薄膜的传输性能进行改善并制备了具有高灵敏性的Au/PbS-QD/Au结构光电导型光电探测器。整个器件在可见至近红外光的范围内均有响应,其响应度为7.5×103AW-1,光电导增益为1.7×104,并且器件显示出了超强的稳定性,在空气中放置4个月后,光电性能没有衰减。特别的是,探测器显示出了极好的高频特性,在100KHz的高频脉冲激光下仍具有良好的响应,器件的响应/回复时间为～4μs/40μs,这比大多数基于量子点的探测器都要快得多。通过DFT计算得到配体交换前后量子点薄膜的电子云密度分布、能带结构以及态密度等数据来分析器件响应速度快的原因,结果显示无机配体交换法会对PbS量子点表面进行修饰,改变了 PbS量子点的能带结构,有效的改善了量子点与Au电极之间的接触,增强了电极提取载流子的能力,导致薄膜的载流子迁移率大幅提高。这种发现显示了 PbS量子点在制备高频探测器件的巨大潜力,显示了无机配体交换思路在构建量子点器件中的重要作用。4.成功制备了一种自驱动型Au/PbS-QD/In高性能肖特基型光电探测器。这种器件在超高频下（大于1MHz）显示出了极好的可重复性和稳定性,其响应/回复时间为～0.8μs/3.2μs,比于Au/PbS-QD/Au光电导型光电探测器响应速度快约10倍。整个器件显示出了良好的整流特性,在暗场下其整流比在从-0.5V到+0.5V电压下为104,并且在光照情况下显示出一定的光伏性能。除此之外器件显示出了较强的对于弱光的探测能力,其探测率约为1012Jones,噪声电流<1pAHz-1/2。实验表明PbS量子点在制备高稳定性、快速响应、高可探测率以及低噪声电流的纳米光电器件方面的巨大优势。5.探索了 PbS量子点与有机-无机杂化钙钛矿CH3NH3PbI3进行复合制备薄膜探测器的可能。制备了基于PbS-CH3NH3PbI3复合型薄膜的Au/PbS-CH3NH3PbI3/Au结构的光电导型光电探测器。研究结果表明器件在可见至近红外光下均有较高的光电响应。器件电导率约为8×103 Scm-1,响应度约为2×107AW-1,光电导增益为3×107,可探测率约9×1014 Jones。相较于Au/PbS-QD/Au光电探测器其光电性能有了极大的提高。另外器件在超高频（大于1MHz）显示出了极好的稳定性和可重复性,其响应/回复时间为～5 μs/25μs,响应速度较快。实验结果表明PbS-CH3NH3Pb[3复合薄膜弥补了单一 PbS量子点器件的缺陷,为制备新型复合型高性能器件提供了一种新的思路。