硒化铅胶体量子点（PbSe QDs）因其具有显著的多激子效应、大的激子波尔半径、宽的波长调控范围以及高的荧光量子产率等优异性能，在室温红外光电子器件领域有巨大的应用前景。然而，通过溶液法合成的PbSe QDs存在发光稳定性差和发光效率低等问题，进一步限制了它的发展，这是由量子点的表面易被氧化与载流子传输性能不佳所导致的。因此，本文围绕PbSe QDs的表面修饰工程对其迁移率、陷阱态、能级移动、发光效率以及稳定性改性方面的影响进行了系统论述，并总结了表面修饰工程在PbSe QDs太阳能电池、发光二极管和光电探测器等领域的应用现状，最后对该工程在光电子器件实际应用中存在的问题以及未来研究重点进行了展望。

为提升聚合物太阳能电池的光电转换效率，在有源层中掺杂PbSe量子点，研究对电池性能的影响。首先采用热化学法制备PbSe量子点，通过改变油酸的添加量及反应时间，调控PbSe量子点的尺寸及结晶性。通过透射电子显微镜和X射线衍射，对量子点进行表征，确定最佳反应条件。然后将不同质量分数的PbSe量子点掺杂至结构为ITO/ZnO/PTB7∶PC71BM /MoO3 /Ag的聚合物太阳能电池中，通过J-V性能测试和紫外吸收光谱测试，分析了PbSe量子点对电池的影响机理。实验结果表明，当PbO与OA的量比为1∶2、反应时间为3 min时，可得到尺寸均匀分布在3～7 nm之间、结晶性较好的量子点，掺杂量子点质量分数为3%时，短路电流密度提升了8.37%，光电转换效率提升了37.41%，有效提升了聚合物太阳能电池的性能。

研制了一种新型的PbSe量子点近红外光源，其光致发光谱较窄，能有效匹配气体的红外吸收峰。采用配位溶剂法合成出51 nm的PbSe量子点，并将其沉积到GaN芯片上(沉积厚度为1655 μm)，经过紫外光照处理和固化后制成了光致发光的近红外光源。该光源第一激子吸收峰位于1 592 nm，光致发光峰位于1 665 nm，其发射光谱包含了1 625~1 840 nm之间的CH4气体的全部的吸收谱。利用其进行CH4气体浓度检测实验，结果表明，系统的检测下限可以达到100×10-6，检测误差为2%。这种由PbSe量子点近红外光源构成的新型检测系统具有低功耗、低成本和高效能等优点，将其应用在气体检测中时可以略去滤光片，其在红外气体检测领域中有着较广阔的应用前景。

对钠硼铝硅酸盐玻璃熔体进行拉丝，再经过退火热处理，制备得到光纤直径80~130 μm的PbSe量子点玻璃裸光纤.透射电镜分析发现光纤中PbSe量子点的晶粒尺寸为4.2~5.5 nm，掺杂体积比约1%.对量子点光纤的柔性进行了初步测试.以980 nm泵浦激光作为激励源，用荧光光谱仪观测了量子点光纤的荧光发射谱.结果表明: 合适的量子点光纤的退火条件跟块玻璃不同.当退火温度为500~600℃、热处理时间为5~10 h时，观测到量子点光纤有强烈的荧光辐射，峰值波长位于1 300~1 450 nm，半高全宽达200~330 nm.光纤最佳退火温度为600℃、时间7.5 h.本文得到的量子点玻璃光纤可进一步制备成玻璃基底的量子点光纤型增益器件光纤放大器、光纤激光器等.

PbSe量子点（PbSe-QDs）是红外波段的典型纳米材料, 其具有大的玻尔半径、 小的体材料禁带宽度（玻尔半径是46 nm, 体材料禁带宽度是0.28 eV）, 因此, 在近红外区域, PbSe-QDs具有强大的尺寸受限效应和较高的量子产出率。 本文对不同尺寸的PbSe量子点的荧光光谱特性进行了研究, 提出了一种通过调节PbSe量子点的量子尺寸匹配气体吸收光谱的方法。 采用配位溶剂的方法制备了尺寸为4.6和6.1 nm的PbSe量子点, 将该PbSe量子点沉积到GaN发光芯片上并经过紫外光照处理和固化后制成了光致发光的近红外光源, 其中4.6 nm的PbSe-QDs的沉积厚度为671.5 μm, 而6.1 nm的PbSe-QDs的沉积厚度为48 μm。 将制成的近红外光源应用到C2H2气体和NH3气体的检测实验中, 实验结果表明, 通过改变PbSe量子点的尺寸可以调节光源光致发光峰的位置, 从而覆盖目标气体在近红外波段的吸收谱线。 4.6 nm的光源发射光谱包含了1 500～1 550 nm之间的C2H2气体的全部的吸收谱; 6.1 nm的光源发射光谱包含了1 900～2 060 nm之间的NH3气体的全部的吸收谱。 这种利用PbSe量子点尺寸的可调性匹配对应气体吸收谱的方法是可行和有效的, 具有广阔的应用前景。

制备了3.6,5.1和6.0 nm三种尺寸的胶体PbSe量子点,并对其光学特性进行实验研究.在室温条件下,实验发现小尺寸胶体PbSe量子点的光致发光光谱随温度升高发生红移;大尺寸胶体PbSe量子点的光致发光光谱随温度升高发生蓝移.以PbSe量子点温度依赖的光致发光光谱特性为基础,提出一种新型的集成电路芯片温度检测方法.这种新型的温度检测方法是将胶体PbSe量子点沉积在集成电路板表面,使用激光器发射出平行激光束,使芯片表面的胶体PbSe量子点层光致发光,通过红外光谱仪接收光致发光光谱,实现温度的检测;利用图像采集系统对芯片表面特定微小区域成像,实现微米尺度区域的温度检测.实验结果表明,测量精度为±3 ℃,其相对误差不大于5％.

为了明确热处理温度对熔融法制备PbSe 量子点玻璃光电特性中介电函数的影响，实验上在不同核化时间、晶化温度条件下制备了多种样品。通过对样品透射电子显微镜的观测，确认样品在不同条件下都有一定量的晶体形成。由于晶化程度、晶体大小及浓度有所不同，导致其吸收光谱有一定差异。利用各个样品的吸收光谱，结合米氏散射理论和克拉默斯-克勒尼希关系，通过多次迭代运算，从吸收光谱中分离出相应的介电函数的实部和虚部，最终获得材料的吸收系数和折射率。分析表明退火温度对量子点玻璃的吸收系数和折射率分布有明显的影响，为了获得具有优良光电性能的量子点材料，退火时间和退火温度的合适选择至关重要。