纳米材料表现出许多有趣的光电特性,在光捕获和发光设备领域有很大的应用可能性。随着纳米材料的开发,人们打开了一扇了解世界的特殊窗口。为了解决世界性的能源不足和环境污染问题,近年来,将太阳能转换成化学燃料的半导体光催化技术被广泛研究。在一些以半导体为基础的光催化剂中,CdS由于其对可见光响应的带隙相对较窄,并且导带边缘的负电势足以使质子还原,因此受到了广泛的关注。研究显示,基于CdS的半导体材料在利用太阳能发电和环境净化方面具有出色的光催化性能。然而对于荧光材料CdS来说,光激发载流子的快速复合影响了其在光电领域及催化领域的进一步效率的提高。一方面,CdS对波长小于516nm的可见光具有杰出的吸收能力。另一方面,它具有出色的载流子运输能力,可以使光生电子和空穴及时、高效地移动,提高了光生载流子的寿命,具有较高的光催化活性。而过渡金属二硫化物的引入,表现出出色的助催化析氢反应,同时过渡金属二硫化物能够产生更多的光激发载流子和对光激发载流子有一定的疏导作用,大大提高光电器件性能。本文使用热注入方法制备出CdS纳米晶体和CdS/MoS₂纳米异质结,通过比较两种纳米材料的性能,来说明纳米异质结对载流子扩散和输运的作用。首先,在绪论部分分别介绍了纳米材料的一些性能以及纳米材料的表征方式,不同结构,不同成分,不同物理性质的纳米材料使用不同的表征方式。对CdS纳米晶体的制备方式做了一定的介绍,包括水热法,溶剂热合成法,模板法,化学浴沉积法,声化学方法等常用的制备不同形貌CdS的方法,并且描述了MoS₂纳米结构的一些显著性性质。其次详细描述了在本实验中所使用的CdS纳米晶体和CdS/MoS₂纳米异质结的具体制备方法。本文中采用的是热注入方法,1993年,Bawendi和他的同事报道了一种通用的合成硫属元素镉纳米晶体的方式,后来被称为“热注入”方法,使制备具有中等尺寸均匀性的CdSe纳米晶体（尺寸分布的相对标准偏差σr¹0%）成为可能,其中平均尺寸可控制在2至12 nm之间。后来,这种热注射方法扩展到了其他各种材料的纳米晶体的合成,所结晶形成的纳米晶体相对来说形状均一,大小均匀,是对纳米材料的研究的关键因素。并通过透射电子显微镜,扫描电子显微镜,X射线衍射光谱,稳态吸收光谱对材料进行了全面的表征。然后,使用飞秒瞬态吸收技术和光激发下载流子输运的I-V曲线对纳米异质结的载流子扩散和输运特性进行了研究,研究表明通过MoS₂的引入,确实会产生更多的光生载流子,并且对载流子在定向电场中的输运有很大的促进作用。