层状硒化物（包括Bi₂Se₃、Sb₂Se₃、In₂Se₃等）作为半导体材料,由于其独特的能带结构和性能,具有很好的发展前景,如今已经被广泛的应用于光电和热电等方面。传统热电材料Bi₂Se₃被证明是一种三维强拓扑绝缘体,其特殊的性能吸引了大量学者的关注。最近,研究人员通过计算分析预言Bi（111）薄膜是二维的拓扑绝缘体。Bi₂Se₃的五原子层结构单元与Bi的双原子结构单元通过一定堆积方式,形成层状的（Bi₂Se₃）_m（Bi₂）_n系列材料。因此对（Bi₂Se₃）_m（Bi₂）_n系列材料的研究是一个非常有意义的课题。本论主要研究的是Bi₄Se₃薄膜的制备与表征和通过第一原理研究对Bi₄Se₃的物性进行分析。主要工作如下:（1）利用激光分子束外延法（LMBE）设备在蓝宝石（Al₂O₃）衬底上制备Bi₄Se₃薄膜,其中合适的参数对薄膜的生长起着至关重的作用。本文通过改变沉底的温度和每个激光脉冲能量,制备出大量的薄膜样品,利用反射式高能电子衍射（RHEED）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和原子力显微镜（AFM）对得到的Bi₄Se₃薄膜进行结构表征,分析不同衬底温度和激光脉冲能量对薄膜样品质量的影响,从而获得制备最佳Bi₄Se₃薄膜的工艺参数。研究结果表明:当衬底温度为370℃和每个激光脉冲能量为150m J时,制备的Bi₄Se₃薄膜样品表面平整、结晶质量良好和成分接近理想配比。（2）利用Materials Studio软件构建Bi₄Se₃的模型,对优化后的Bi₄Se₃模型进行第一原理计算,发现Bi₄Se₃薄膜呈半金属特点。对态密度和投影态密度分析,得到Bi、Se原子的P轨道对费米能级附近价带贡献很大,而不是来自s轨道的贡献。对介电性能分析,发现Bi₄Se₃薄膜在频率为2.128×10¹⁴Hz处位移极化强度最大。低频时损耗很小,在4.1×10¹⁴Hz时损耗达到极大值。对光学性能分析,发现Bi₄Se₃薄膜在紫外波段有较高的吸收系数,可做紫外电子探测材料。