半导体量子点材料是一种尺寸大小为1nm~100nm的团簇。这种零维体系的物理行为与原子极为相似，所以被称为“人造原子”，电子在其中的能量状态呈类似原子的分立能级结构，因此光学行为与一些大分子(例如:多环的芳香烃)很相似，可以发射荧光。相对于传统的有机荧光染料，大小均匀的半导体量子点发射光谱窄且具有尺寸“调谐”特性，用单个波长即可激发不同的量子点，荧光量子产率高，稳定性好，具有很好的生物相容性等优点。近年来量子点丰富的光学特性及其在生物学标识方面巨大的研究和应用价值逐步被看好。 本文针对当前有机溶剂中合成量子点，仍然存在反应条件苛刻、反应温度高、原料金属有机化合物易燃、易爆、毒性大、溶剂昂贵等缺点，采用改进的绿色化学合成方法，制备出了高荧光产率的分散性好的半导体量子点，研究了反应时间、反应温度以及反应溶剂对量子点生长情况及性能的影响。通过种子乳液聚合法制备出纳米级聚合物微珠，然后通过物理溶胀法，将有机溶剂中制备的量子点嵌入聚合物微珠，得到了聚合物微珠和量子点复合物，克服了有机溶剂中制备的单分散量子点的非水溶性，使其适于生物应用。针对水相中合成量子点，达到粒径分布窄、分散性好且荧光量子产率很高存在很多难点，比较了用不同前驱体在水相中合成CdSe 量子点的生长过程和荧光性能；以及比较了用不同的稳定剂在水相中合成CdTe量子点的生长过程和荧光性能。本文还探讨了水溶性量子点与DNA、蛋白质以及金纳米粒子的相互作用。