近年来,准一维纳米结构成为当今纳米科学的研究热点。它们既可以作为模型材料用于研究低维尺度下基本的物理过程,又可以作为组件构筑高性能的纳米器件。对它们的研究,将触发新一代光电子器件的产生,给科技发展带来深远影响。　　 硫化锌是(ZnS)一种重要的Ⅱ-Ⅵ族宽禁带半导体材料,有禁带宽度为3.72eV的闪锌矿结构和禁带宽度为3.77eV的纤锌矿结构,它在电致发光、光致发光、平板显示、红外窗口和激光等方面有着广泛应用。基于特殊的光电性质,准-维ZnS纳米结构的研究备受瞩目,然而要实现其应用,需要利用掺杂控制其光电性质,但由于在纳米材料电学表征方面的困难,此方面的研究仍处于初步阶段,而且本征ZnS电导很低,自补偿效应导致其出现弱n型特征,要实现准-维ZnS纳米结构的p型掺杂相比n型掺杂更为困难,所以相关研究亟待开展。　　 本论文对准-维ZnS纳米结构的p型掺杂及相关光电子器件进行了系统研究。首先利用Ⅴ族元素Sb实现了可控的ZnS纳米带／纳米线的p型掺杂,然后制备了基于ZnS纳米带的底栅场效应管、肖特基二极管、肖特基栅极场效应晶体管,基于ZnS纳米线与硅的异质结以及结型场效应晶体管,以此对掺杂ZnS纳米带／纳米线的基本性质,以及纳米器件的工作性能做深入研究。取得的主要成果如下:　　 1.以单质Sb粉为掺杂源,ZnS粉为生长源,利用热蒸发的方法,在镀有金催化剂的硅片上生长Sb掺杂ZnS(ZnS:Sb)纳米带。为得到不同掺杂浓度的产物,分别选择ZnS与Sb的摩尔配比为2:1和1:1进行实验。所合成的纳米带表面平滑,形貌均匀,宽度在200-400nm,长度在几十微米至上百微米之间变化,为单晶纤锌矿结构,生长方向沿[210]方向。Sb掺杂ZnS纳米带的光致发光谱在520nm附近出现一个绿光发光带,且发光强度随掺杂浓度的升高而增大,这表明Sb掺杂对ZnS纳米带产生影响,绿光发光带来源于锌空位,掺杂之后锌空位数目上升,掺杂浓度越高锌空位数越多,所以绿光发光带的发光强度越强。对单根纳米带的电学测试结果显示,随着掺杂浓度的提高,ZnS纳米带的电导明显提高,电导率能在7个数量级内调控。改变温度与气压条件,Sb掺杂ZnS纳米线也通过热蒸发法制备得到。　　 2.以SiO2(300nm)／p型硅衬底为衬底制备了Sb掺杂ZnS纳米带的底栅场效应晶体管(FETs),其中SiO2层和p型硅基底分别作为场效应管的栅极绝缘层和栅极,而Sb掺杂ZnS纳米带则作为场效应晶体管的沟道。通过改变栅压,发现沟道电流随着栅压的减小而明显上升,呈现出p型沟道的典型特点,证明Sb掺杂ZnS纳米带为p型半导体。随Sb掺杂浓度的升高,底栅场效应管的跨导由0.4nS变化至86.4nS,空穴载流子迁移率由0.2 cm2V-1s-1变化至22.3 cm2V-1s-1,空穴浓度由9.6×1016cm-3变化至6.5×1018cm-3。　　 3.为进一步研究Sb掺杂ZnS纳米带的应用,利用金属铝作为肖特接触,制备了ZnS纳米带肖特基势垒二极管及肖特基栅极场效应管晶体管。测试表明肖特基势垒二极管展现出良好的整流特性,整流比高于107,器件的理想因子为1.22,势垒高度为0.71eV,较小的理想因子说明基于Sb掺杂ZnS纳米带的肖特基势垒二极管的性能已接近理想状态。所制备的肖特基二极管还表现出紫外响应特性,正向电压下的明暗电流比为3,紫外光电导增益为1.5×105:负向电压下的的明暗电流比大于102,紫外光电导增益为29.7。ZnS纳米带的肖特基栅极场效应管晶体管也具有很好的器件性能,开关比高达106,亚阈值摆幅为236mV／dec。　　 4.制备了p型ZnS纳米线与n型硅的核壳结构异质结与交叉结结构异质结,发现这两种结构的异质结都有很好的整流特性,整流比均高于104。核壳结构中,调节p型ZnS与n型硅的势垒,可以控制ZnS纳米线的电流输出,由此得到了结型场效应晶体管。