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随着电子系统向小型化、高可靠性方向发展,集成化已成为必然趋势,而在集成化发展的同时也带来功耗大、散热差以及运行速度慢等诸多问题,采用新材料以解决这些问题是该领域的一个研究热点。拓扑绝缘体是一类新奇量子物质态,其体能带结构是典型的绝缘体,但其表面由于很强的自旋耦合作用因而表现出金属性。这种金属表面态受时间反演对称性的保护,不容易受到杂质、缺陷等外界环境的影响。拓扑绝缘体独特的电学性质使其在自旋电子器件和量子计算等领域具有重要的应用前景,对未来信息技术发展具有推动作用。实现拓扑绝缘体纳米材料的可控生长,对于其量子态和纳米器件的研究具有非常重要的意义。在本文中,我们采用气相沉积技术(CVD)获得了未掺杂Bi2Se3纳米线、Bi2(TexSe1-x)3纳米线以及各种形貌的纳米片,通过控制温度、载气流量等相关生长参数实现Bi2Se3纳米材料的可控生长,并采用低温磁输运测试系统对Bi2Se3和Bi2(TexSe1-x)3纳米线的表面态电输运性质进行了系统研究。论文取得的研究成果包含如下几个方面:(1)采用气-液-固(VLS)方法成功制备Bi2Se3纳米线,Bi2Se3纳米线直径为100 nm左右,长度可达20～30 μm;采用气-固(VS)方法成功制备Bi2Se3纳米片,大部分纳米片呈现出三角形和六边形的规则形状,尺寸约为2～3μm,通过控制生长温度、衬底温度、载气流量等生长参数可以获得较薄的纳米片。(2)采用电子束光刻(EBL)技术成功制备Bi2Se3和Bi2(TexSe1-x)3纳米器件并研究了深低温强磁场下表面电子态的输运性质,在纳米线器件中观察到的反弱局域(WAL)效应表明样品中存在较强的自旋-轨道耦合,Te掺杂可以有效抑制体电导对输运过程的影响,拟合磁电导曲线得到电子的退相干长度lφ从1.5 K时的389 nm减小至20 K时的39 nm,遵循lφ∝T-0.96指数变化规律,表明电子-电子散射和电子-声子散射均起到了十分重要的作用。