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近年来,量子点(QDs)半导体材料已成为纳米材料中的重点研究对象。这是因为半导体量子点材料具有量子限域效应,通过控制其物理尺寸大小就可以获得独特的光电学性质。而宽禁带半导体材料ZnO,因其在室温下具有3.37 eV的禁带宽度和60 meV的激子结合能,一直受到人们广泛的关注。自然,ZnO量子点就成为了一种有着广阔应用前景的半导体材料。ZnO量子点的光致发光特性研究是本论文的核心。ZnO量子点的光致发光谱一般由两部分组成：较窄的紫外发射峰和很宽的可见光发射峰。目前,一般认为紫外发射来自于自由激子复合,而对可见光发射机制尚没有统一的观点。要想实现ZnO量子点材料在蓝紫光LED、高密度信息存储、太阳能电池和生物医学探测器的实际应用,进一步明确ZnO量子点的发光机理具有极为重要的意义。本文在概述了ZnO量子点的基本性质、研究现状和几种制备方法的基础上对溶胶-凝胶法制备ZnO量子点的过程做了详细的介绍。采用快速热退火工艺对ZnO量子点薄膜样品在不同温度下进行了退火处理,通过研究退火后样品的光致发光谱,深入分析ZnO量子点可见光发射的内部机制。另外,还成功制备出了Co掺杂ZnO量子点(ZnO:Co),测量发现ZnO:Co量子点具有良好的室温铁磁性。即本文主要研究了以下内容：1.采用溶胶-凝胶法制备出了PVP包覆的ZnO量子点,PVP包覆剂增强了样品的稳定性,与不使用包覆剂的ZnO量子点相比,其保存时间得到大大提高。2.XRD分析得出,ZnO量子点为六方纤锌矿结构,应用Scherrer公式和PMM理论估算量子点的直径分别约为8.9和9.0 nm。TEM观察发现溶胶-凝胶法制备的ZnO量子点呈近似球形,单分散性好,平均直径为8.7 nm,这与XRD估算的结果仅差0.2 nm。3.采用快速热退火工艺对ZnO量子点薄膜样品在不同温度下进行了退火处理,然后进行了光致发光实验,实验发现随着退火温度的升高,紫外发射峰发生红移,而可见光发射的主峰由黄光带(YL)变为绿光带(GL),我们认为这是ZnO量子点内部点缺陷随退火温度升高主缺陷由锌空位(VZn)变为氧反位(OZn)所致。4.简单讨论了-196～-76℃低温环境对ZnO量子点光致发光特性的影响,实验结果证实了ZnO量子点紫外发射和可见光发射分别与自由激子复合和缺陷能级有关的观点。5.采用溶胶-凝胶法成功制备了ZnO:Co量子点,并研究了不同Co含量和Zn2+：OH-不同反应比例对ZnO:Co量子点PL谱和室温铁磁性的影响。