随着半导体工艺技术和半导体材料制备技术的不断发展，新型低维半导体材料和光电子材料不断涌现。这些新型半导体功能材料具有新颖独特的物理性质，在未来纳电子和光电子器件中显示出良好的应用前景，因而引起了人们极大的研究兴趣。以半导体纳米硅材料为例，其所具有的量子尺寸效应、表面和界面效应等使其显示出与体硅材料不同的性能，因而有可能在全硅基太阳电池，硅基发光二极管、非易失性存储器、生物传感器等新型器件上得到应用。为了提高相应器件的性能，就需要对半导体材料中的载流子输运过程进行深入研究，进而结合材料微结构表征和光电行为的表征结果提出改善和提高材料性能的可能途径。因此，无论是从基础研究方面还是从器件应用角度来说，研究新型半导体材料的输运性质都具有重要的意义与价值。　　本论文是围绕纳米硅材料和新型钙钛矿材料碘酸铅甲胺(CH3NH3PbI3)展开的。在对材料结构进行表征的基础上，借助变温霍尔效应测试技术，系统研究了这两类材料的载流子输运性质，特别是给出了载流子迁移率随温度变化的物理图像，结合结构的表征探讨了材料的界面态，晶粒间界和晶格声子等对载流子输运行为的影响。针对纳米硅材料还深入研究了磷和硼掺杂对载流子输运过程的影响，发现了不同浓度掺杂不仅对材料导电类型和导电能力有显著作用，在一定掺杂浓度下，还有助于改善载流子的迁移率。针对CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜材料，不仅测得其载流子的迁移率，还通过不同退火温度下变温迁移率测试手段证实了少量PbI2的析出可以有效钝化材料的晶界，从而提高了载流子迁移率。全文主要研究成果如下:　　1、利用热退火非晶硅薄膜技术制备得到了纳米硅薄膜，研究了材料从非晶相向纳米晶相转变过程中微结构及电学性能的变化。实验结果表明，随着退火温度的提高，形成的纳米硅薄膜中晶化率也随之增加。与此相对应的是材料室温电导率和迁移率在退火后得到了很大提高，其中室温电导率相对于未退火时提高了两个数量级。变温(310K-575K)霍尔效应测试结果显示材料的霍尔迁移率随测试温度的上升呈现处先上升后下降的趋势，我们认为这反映了不同温度范围内材料中载流子输运机制的不同。在测试温度低于400K时，晶界散射机制占据主导作用;而在较高的温区(＞400K)则是声子散射机制占据主导作用。我们基于上述探讨的基础，结合测试得到的电导激活能和迁移率激活能给出了纳米硅中载流子输运的物理图像，发现晶粒间界对于载流子的输运机制起着较大的作用。在较高退火温度下，电导激活能的降低则说明了退火不仅提高了纳米硅的结晶性，也降低了晶界处的势垒高度，在输运过程中减弱了晶界散射机制，从而相应提高了载流子的迁移率。　　2、在对未掺杂纳米硅研究的基础上，对磷掺杂和硼掺杂纳米硅薄膜的结构及电学输运性能进行了对比研究。实验表明，磷掺杂纳米硅的晶化率略高于未掺杂纳米硅的晶化率，而硼掺杂纳米硅的晶化率略低于未掺杂纳米硅的晶化率。无论磷掺杂还是硼掺杂，掺杂后材料的室温电导率都有明显地提高，磷掺杂纳米硅的室温电导率最高达到1.6×103 S·cm-1，与未掺杂纳米硅电导率相比提高了10个数量级;而硼掺杂纳米硅的最高室温电导率也达到了4×102 S·cm-1，是目前已有文献报道的最高值。分析表明，掺杂后不仅载流子浓度得到很大提高，迁移率也有明显的增加。同时，载流子的电导率和迁移率随温度的变化结果也反映出晶界散射机制在输运过程中的影响被显著地抑制。这说明与体硅材料不同，掺杂杂质除了部分以替位式进入纳米硅中，也有部分被纳米硅的晶粒间界所俘获，从而降低了界面处的势垒，减弱了界面的散射作用。　　3、基于对掺杂纳米硅结构和输运性质的研究，提出了利用掺杂提高纳米硅迁移率的技术途径。通过制备不同掺杂浓度的纳米硅薄膜，系统研究了磷和硼在纳米硅中的掺杂效率和掺杂行为，发现在相同的掺杂比例下，掺磷纳米硅比掺硼纳米硅具有更高的电导率和载流子浓度，这说明了磷原子具有较高的掺杂效率，更容易进入到纳米硅内部，从而提供更多的自由载流子。同时，我们发现，通过掺杂，不仅由于一部分杂质原子可以被纳米硅晶粒间界俘获从而减少了相应晶界的势垒高度，同时也可以钝化纳米硅表面的缺陷态（如:悬挂键），在适当的掺杂浓度下，可以得到同时具有较高迁移率和电导率的掺杂纳米硅。其中适当掺杂浓度下的磷掺杂可以使得电子迁移率提高到30.3 cm2/V·s，与未掺杂纳米硅相比提高了近30倍。　　4、通过“两步法”制备CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜材料，研究了在不同温度下退火的薄膜电学性能的变化。发现退火前后的样品迁移率随温度的变化关系显示出不同的变化趋势。退火前样品的迁移率随温度的升高而升高，对应于晶界散射机制在其输运过程中的作用;退火后样品的迁移率随温度的升高而降低，对应于声学声子散射机制在其输运过程中的作用。结合对材料微结构的表征结果，证实了退火后CH3NH3PbI3薄膜材料中有少量PbI2成分的析出，残余的PbI2对CH3NH3PbI3薄膜材料的晶粒间界处具有钝化作用，有效的提高了载流子迁移率。退火后CH3NH3PbI3薄膜材料的电子迁移率为4 cm2/V·s，与退火前的样品(0.6cm2/V·s)相比，得到了明显地提高。