磷化铟(InP)作为一种重要的III–V族半导体材料,由于具有独特的光学和电学特性,近年来受到了广泛的的关注和研究。大量的研究表明其在高频电子器件、太阳能电池、光探测等方面有很好的应用前景。相对InP块体和薄膜材料,一维纳米线具有更高的比表面积,因此能极大提高光生载流子在材料中的传输速率,进而提高其光电探测能力。本文主要采用改进的化学气相沉淀法制备高质量InP纳米线和平面纳米线阵列,并在此基础上系统的研究了它们的表面形貌、微观结构、光学性质、电学性质及其光电探测性能,主要成果归纳如下:(1)利用Au作为催化剂,在Si片上通过改进的化学气相沉淀法生长出大量高质量的InP纳米线,纳米线表面干净,尺寸主要分布在20–40 nm之间,XRD和TEM显示了实验中所得的纳米线属于立方相并且有很好的结晶质量。常温下单根纳米线的光致发光光谱和拉曼散射光谱再次佐证了纳米线具有很高的结晶性。这也为制作高性能的电学和光电器件提供了可能性。(2)利用高精度的电子束曝光方法,在Si O2/Si衬底上构建单根InP纳米线的背栅结构场效应晶体管。测试显示纳米线表现出典型的n型半导体特性,电子迁移率达到212 cm2/V·s。进一步,我们以520 nm的激光器为光源,原位测试纳米线的光探测性能。结果表明我们的探测器有出色的光响应能力,其灵敏度和外量子效率分别高达4.2×103 A/W和1×106%,光开关时间τr和τd分别是70 ms和120 ms。这些参数使得我们的探测器与同类型的InP器件相比具有很大的优势。(3)采用改进的化学气相沉积法,在经过退火处理后的M面蓝宝石上成功生长了InP纳米线的平面阵列。形貌表征表现这些平面生长的纳米线表面光滑,排列非常整齐并且符合动态制图外延的导向生长模型。光致发光光谱和拉曼散射光谱发现纳米线结晶质量与非导向纳米线的结晶质量相近。进一步,我们制作了基于导向生长的InP纳米线阵列的光探测器。这些器件无论是在外量子效率还是响应速度方面都有十分优异的表现,毫不逊色于传统的InP纳米线阵列的光探测器.