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半导体材料在光、电、磁等方面具有优异的性能,而通过定向设计合成具有空心结构的半导体材料微球材料,则因其高比表面积结构而使性能进一步提高。本文以聚合物乳胶粒子模板诱导法,设计并合成了半导体空心微球,探讨了微球在油-水界面的自组装构建颗粒薄膜,并进一步对其光电性能做系统探讨。具体研究内容如下：(1)以磺化的PS胶体粒子为模板,采用TAA为硫源、Zn(CH3COO)2为锌源,合成PS/ZnS核壳结构复合微球。通过TEM分析,探索最佳乙酸用量、合成温度、锌源用量等参数合成形态规整、壳层厚度可控的复合微球。采用油水界面白组装方法,将上述PS/ZnS微球在“正己烷-水”界面上组装为平整致密的颗粒薄膜,适当条件下煅烧形成ZnS空心微球薄膜。将煅烧后的薄膜构筑成光电探测器,对其I-V曲线等光电性能进行研究。研究结果表明,在偏压为10.0V时,器件的光电流为29.30pA,较文献中报道的ZnS单根纳米线光电探测器增加了近30倍。(2)采用磺化的PS为模板分别合成形态规整的PS/ZnS、PS/ZnO核壳结构复合微球。利用油水界面自组装方法,得到了组装顺序不同的PS/ZnS-PS/ZnO、 PS/ZnO-PS/ZnS双层颗粒薄膜,并在此基础上通过煅烧去除聚合物模板而构筑双层空心微球薄膜紫外光探测器,测试其在不同波长下的光电流、器件响应速率等参数。研究发现双层颗粒薄膜光探测器的光电流与薄膜沉积顺序有很大关系,光电流最高可达18.0μA,较文献报道的单一组分器件性能有大幅度提高。(3)采用磺化的PS为模板,以磺酸根基团水解产生的羟基为还原剂,90℃原位还原HAuCl4,合成PS/Au微球,Au负载量可以通过调节HAuCl4,浓度而改变。随后,以醋酸镉为镉源,TAA为硫源,合成PS/Au/CdS复合微球,并采用油水界面自组装法制备相应颗粒薄膜,煅烧后分别构筑CdS空球、CdS-Au空球薄膜电极。用365nm的紫外光光源,以5s的频率照射电极材料,研究其电流-时间曲线。掺杂了Au的CdS电极光电流在偏压为0.5V时可达220gA,明显高于未掺杂的CdS电极,且它的暗电流在偏压为0.0V-0.3V时仅为0.5μA,信噪比高。该电极响应速度快,没有降解或信号延迟的现象发生。