半导体纳米晶体在光电、光伏、生物成像等诸多领域都展现了巨大的发展和应用潜力,是国际半导体材料研究的前沿。跟传统的半导体体材料类似,半导体纳米晶的掺杂被认为是半导体纳米晶器件的关键和基础。掺杂能够影响纳米晶的光学、电学和磁学等性能,但是半导体纳米晶的掺杂实现起来比较困难。目前,化合物半导体纳米晶的掺杂和应用已经取得了很多成果,但是硅、锗纳米晶的掺杂和应用研究相对缓慢。本文利用冷等离子体法成功制备了硼、磷掺杂的硅、锗纳米晶,研究了其性质,并将掺杂的硅纳米晶应用于硅片掺杂,将掺杂的锗纳米晶制备成薄膜晶体管。本论文主要的研究内容和创新结果如下：(1)制备了磷掺杂浓度可控的硅纳米晶。并将磷掺杂硅纳米晶配制成硅浆料,对硅单晶片进行了磷掺杂。通过实验确定了硅浆料中硅纳米晶的含量为30%40%、松油醇作溶剂是比较合适的。实验发现,升高热处理温度、延长热处理时间都能提高硅单晶片的磷掺杂浓度,但前者的影响大于后者。还通过调整热处理工艺,解决了掺杂过程中碳沾污的问题。(2)制备了硼掺杂浓度可控的硅纳米晶,计算出制备过程中硼原子的掺杂效率为～80%。将硼掺杂硅纳米晶配制成硅浆料,并对n型硅单晶片进行了p型掺杂,掺杂后的硅片表面区域的硼原子浓度为1.6×1020～1.0×1021cm-3,硅片方块电阻为26～193Ω/□。(3)制备了磷掺杂浓度可控的锗纳米晶,计算出制备过程中磷原子掺杂效率为50%～90%。磷原子钝化了锗纳米晶表面的缺陷和磷原子团聚使锗纳米晶表面出现压应力,二者都可能是抑制锗纳米晶氧化的原因。用旋涂法制备了磷掺杂锗纳米晶薄膜晶体管,确定了电极位置在薄膜上方、锗纳米晶体薄膜为～30 nm、热处理温度为300℃、热处理时间为1h是较合适的参数,还研究了锗纳米晶体大小、锗纳米晶掺磷浓度对薄膜晶体管性能的影响,分析了锗纳米晶薄膜的电学性能。研究了原子层沉积处理对锗纳米晶薄膜晶体管性能的影响,为提升锗纳米晶薄膜晶体管的性能提供了一条道路。(4)制备了硼掺杂锗纳米晶,并制备了薄膜晶体管器件,研究了掺硼浓度对锗纳米晶薄膜晶体管性能的影响。研究发现,轻微氧化和无意掺杂导致硼掺杂锗纳米晶薄膜皆为n型导电。未掺杂锗纳米晶体薄膜的导电性最弱,硼掺杂锗纳米晶体薄膜的导电性随着掺硼浓度的升高逐渐降低。这是由于锗纳米晶体中的硼原子起到钝化悬挂键和p型掺杂两个作用,低浓度时前者主导,浓度升高后,后者开始发挥作用。经计算,锗纳米晶薄膜中的硼原子激活率在10-4～10-5量级。