由于准-维纳米结构有很大的比表面积,表面效应对其自身的电学、机械以及化学特性产生很大的影响,有研究发现由于表面吸附效应,碳纳米管具有负的光电导效应,即加光照电导降低,关闭光照后又重新恢复。这种由于表面效应引起的现象将会在新型纳米光电器件研究中有重要应用。　　 硒化锌(ZnSe,Eg=2.7 eV)作为宽禁带化合物半导体,在光电子器件领域有广阔的应用前景。本征ZnSe体现弱n-型半导体的特点,目前已经可以通过铝(Al)、氯(Cl)等元素的掺杂实现高电导的n-型ZnSe。但是由于自补偿效应,ZnSe的p-型掺杂还很难实现,这成为基于ZnSe的纳米电子器件如p-n结器件以及各种互补器件制备的障碍。　　 我们系统地研究了热蒸发方法合成磷(P)、铋(Bi)等元素原位掺杂的p-型ZnSe纳米线,并对其形貌、物性和结构进行了表征。发现所合成p-型ZnSe纳米线由于其表面效应具有负光响应特点,并研究了基于此现象的纳米器件特性。同时研究基于p-型ZnSe纳米线底栅金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET)、金属-半导体场效应管(MESFET)等。研究内容为实现新型光电导器件、互补光响应器件以及互补逻辑器件打下了基础。取得成果主要如下:　　 1.用热蒸发的方法合成了p-型ZnSe:P纳米线,利用扫描电子显微镜(FESEM)、EDS能谱分析、透射电子显微镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)、光致发光能谱、X-射线光电子能谱(XPS)等对所合成纳米线进行表征。分析表明ZnSe纳米线为单晶六方纤锌矿结构,尺寸均一,直径约为100-500nm,长度长达数十微米。通过后退火工艺激活掺杂源后对其进行测试。测试表明ZnSe:P纳米线具有独特的负光响应,分析表明该特性主要是由空气中纳米线表面氧分子吸附与光致解吸附导致。其响应度和光电导增益分别为R=455 A／W,G=1.2×103。利用p-型ZnSe的负光响应特点以及n-型ZnSe正光响应特点首次制备了互补光电探测器。同时还制备了基于单根ZnSe:P纳米线的底栅金属-氧化物-半导体场效应管(Back-gate MOSFET),并通过该场效应器件的栅电压控制特点来,验证了ZnSe:P纳米线的p-型掺杂特点。经计算其空穴迁移率、空穴浓度分别为μb=1.74×10-2cm2V-1s-1和nh=6.5x1018 cm-3。　　 2.采用绿色金属Bi粉作为掺杂源,用热蒸发的方法合成了p-型ZnSe:Bi纳米线,并对所合成的ZnSe纳米线进行表征。分析表明ZnSe纳米线为单晶立方闪锌矿结构,尺寸均一,直径约为100-700nm,长度约为数十至数百微米。以Au电极作为源漏电极、Al电极作为栅极,制备了基于单根ZnSe:Bi纳米线的金属-半导体场效应管。并通过该场效应器件的栅电压控制特点来,验证了ZnSe:Bi纳米线的p-型掺杂特点,其跨导和开关比分别为3nS和103。着重研究了Al／ZnSe:Bi纳米线肖特基结光电特性。光响应测试表明,该肖特基结在不同偏压下具有不同的光响应,即:在正向偏压(Al电极接地)下具有负的光响应,在负向偏压下具有正的光响应,该现象可以用不同偏压条件下能带图理论来做解释。该新型纳米器件为制造新一代纳米光电器件打下了基础。