半导体量子点因其具有粒子尺寸和组分可调、发光效率高等优点,而广泛应用于照明、太阳能电池、生物领域。经过科研人员的不懈努力,量子点已经被人们合成为多种多样的半导体纳米材料。自从低毒环保、不含重金属的半导体纳米材料被合成出来,人们就将量子点推广应用的核心从含Cd等重金属元素量子点转移到低毒环保的新材料上。由于量子点的发光随尺寸可调谐、半峰宽窄、斯托克斯位移大等特点,使其在生物领域得到了广泛的应用,其次科研人员将量子点制备成发光二极管(QD-LED),并初步进入市场,但由于其昂贵的价格,还不能在大众照明领域普及。虽然量子点研究已是炙手可热,但其在进入市场化生产领域仍存在一定问题,量子点的高昂合成成本及稳定性正是大规模化商业生产亟待解决的一大问题。本论文主要合成了Cu:ZnInS和Cu,Mn:ZnInS量子点,进一步研究在不同温度下Cu:ZnInS量子点壳层结构对光致发光光谱和寿命的影响,并制备无镉掺杂量子点白光LED。结果如下:1、利用一锅非注入法合成Cu:ZnInS和Cu,Mn:ZnInS量子点,通过调节实验过程中的成核温度、Zn/In组分的比例、掺杂剂浓度、前驱体浓度来制备量子点。通过改变上述参数可以分别制备出吸收光谱从350 nm到500 nm、光致发光光谱从530 nm到630 nm范围可调、发光量子产率为60%的Cu:ZnInS量子点和吸收帯隙为2.56 eV、最大斯托克斯位移可达到150 nm、发光量子产率为75%的Cu,Mn:ZnInS量子点。基于上述光学Cu、Mn掺杂量子点可用来制备白光LED应用于固体照明。2、研究了不同壳层结构Cu:ZnInS量子点从80 K到400 K的变温发光光谱和变温荧光寿命。在变温实验中,当温度升至300 K时裸核量子点发生了猝灭,而包裹了ZnS壳层的Cu:ZnInS量子点在400 K时才发生了猝灭。两组实验对比猝灭的温度相差为100 K,说明多壳层结构可限制表面缺陷引起的无辐射跃迁。从而证实通过增加壳层厚度可以有效提高Cu离子在掺杂量子点中发光的稳定性,并进一步讨论Cu掺杂量子点的发光热稳定性机理。3、制备出了由绿光、红光发射的Cu,Mn共掺ZnInS量子点与蓝光GaN芯片组成的高效白光LED。使用一锅法合成半导体量子点。LED的显色指数、相关色温、流明效率分别可达到95、5092 K、73.2 lm/W。通过器件参数的分析,我们得出结论:用无毒Cu,Mn:Zn InS量子点制备白光LED可用于生活中的照明。