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硫化亚铜(Cu2S,Eg=1.26 eV)是一种重要的II-VI族半导体材料,在光伏器件、光电探测器、存储器、生物传感器等领域均具有广泛应用。随着纳米技术的发展,Cu2S纳米结构的可控合成引起了人们极大的关注。化学气相沉积法(CVD)在高纯度、高结晶性准一维纳米结构的可控合成中取得了显著的研究进展,而在Cu2S纳米结构的可控合成中仍鲜有报道。本论文的主要研究内容是通过CVD法,探讨高纯度、高结晶性Cu2S准一维纳米结构的可控生长,系统研究其光学、电学特性,并探讨其在纳米器件领域的应用。取得的主要成果如下：1.以CuCl为铜源,以S粉为硫源,在Ar/H2混合气氛中(Ar 10 sccm,H250 sccm,700 Torr),通过热蒸发法实现了Cu2S纳米线的可控生长。分析表明,产物为单晶面心立方结构Cu2S纳米线,直径约100-500 nm,长度可达50 μm,沿[100]方向生长。实验发现较高的H2浓度和较高的反应气压将有利于准一维纳米结构的生长。分析认为,反应初期还原形成的少量铜微晶作为催化剂,诱导产物按VLS机制生长形成准一维纳米结构。2.以n+-Si/Si02(300nm)为基底,制备了基于单根Cu2S纳米线的底栅型场效应器件,电学测试表明源-漏电流随栅压的增加而减小,符合p型电导的特性,其电导率为595 S cm-1,空穴迁移率为71.92 cm2 V-1 s-1。3.在生长了致密的Cu2S纳米结构的Si基底上,掩膜蒸镀金电极(30nm),在Si片下方刷涂银浆,进行Cu2S/Si p-n异质结的电学性能测试。测试表明,该异质结具有明显的整流特性,正向开启电压约为0.6 V,在士1V时整流比约为300；在光照(790 nm,0.35 mW cm-2)下呈现显著的光伏特性,开路电压为0.09 V,短路电流为65 nA。在0 V偏压下,该异质结器件对近红外光的响应度R为0.75 mA W-1,比探测率D*为6.65×1010 cm Hz1/2 W-1,表明有望应用于自驱动的近红外光电探测器。