目前,宽禁带半导体材料得到了广泛的关注,其制备与性质研究是当今半导体器件应用领域的重要课题。三氧化钨（WO₃）和金刚石（diamond）都是重要的宽禁带半导体材料,同时在光学、电学、热学等许多方面具有优异的物理和化学特性。WO₃具有电致变色、光致变色、光催化、光解水和气敏传感等优良的性能,广泛应用于离子电池、智能窗、气敏传感器、紫外光电探测器和电阻开关等领域。纳米结构WO₃因其比表面积大、表面效应显著,对电磁波具有强的吸收能力,所以是优良的太阳能吸收材料和光催化材料。金刚石（禁带宽度⁵.47eV）具有热膨胀系数低、抗辐射能力强、电势窗口宽、化学稳定性好、迁移率高、耐腐蚀性强等许多特点,广泛应用在生物传感器、高温高频及大功率器件和电化学电极等领域。基于以上两种材料的优点,继续深入研究它们的电学性能,探索其复合结构的新性质,具有重要的科学研究和实际应用价值。本文开展了WO₃、金刚石及二者复合结构的制备与性能研究,取得了系列成果。本论文主要研究内容如下:1.利用脉冲激光沉积方法制备了WO₃电致变色薄膜,研究了TiO₂掺杂对WO₃电致变色性能的影响。在硫酸-丙三醇溶液中,制备的薄膜可以快速着色与退色。着色态的薄膜在不同TiO₂掺杂浓度的情况下,表现出不同的颜色变化,纯WO₃和2%的TiO₂-WO₃薄膜着色时表现为深蓝色,5%和10%的TiO₂-WO₃薄膜着色时表现为宝石蓝。TiO₂的掺杂拓展了WO₃薄膜对可见光的吸收区域。在变色的过程中,上述四种样品的晶体结构,从三斜相变成了蓝色的钨青铜结构（hxwo3）。晶格中的h+降低部分钨（w）离子的价态,使薄膜中的w元素具有三重混合价态+6、+5和+4。薄膜着色的效果造成了薄膜中w5+和w4+的增加,w6+浓度的减小。其中w5+的浓度和注入系数x（hxwo3,x<0.25）呈线性关系。当h+注入到薄膜后,在纯的着色的wo3薄膜中存在大量的w5+（17.04%）。2.制备了硼掺杂金刚石（bdd）膜,并对其表面进行金纳米颗粒（aunps）修饰,研制检测多巴胺的生物传感器电极。利用二次溅射退火法获得了au/bdd电极,相比于常规的溅射退火法可以有效提高au纳米颗粒的密度和比表面积,降低粒径的尺寸。进而提高aunps/bdd电极对多巴胺的反应活性,增强电流响应强度。实验上多巴胺的检测极限可以达到3×10-6mol/l。经分析,bdd电极具有优异的电化学性质,及au纳米颗粒对多巴胺有良好的富集作用和特异性,两者的共同作用大大提高了测定多巴胺的灵敏性和选择性。3.利用溶胶凝胶法和水热法,在硼掺杂p型金刚石表面成功制备了一维非有意掺杂n型wo3纳米棒（wo3nrs）,得到n-wo3nrs/p-diamond异质结,并对该结构进行了表征和分析。通过i-v测试可以得知,室温下该异质结的开启电压为3.3v,理想因子为23.8。电压在±5v时,n-wo3nrs/p-diamond异质结整流比达295。能带结构分析,异质结?ec（2.83ev）远大于?ev（0.06ev）,得到异质结的整流特性主要取决于金刚石价带中的空穴导电。4.深入讨论了n-wo3nrs/p-diamond异质结器件在室温至高温（290oc）半导体特性和电流传输机制。异质结器件具有良好的热稳定性,高温下也表现出了良好的整流特性。随着温度的升高,开启电压逐渐下降,从3.3v（室温）到0.1v（290oc）。异质结器件的理想因子n值在高温下趋近于理想p-n异质结的数值。异质结的特征陷阱能量（et）数值为50mev。根据ln（is）vs1/t曲线可以计算出,活化能（ea）是0.70ev。在不同工作温度条件下,低电压区域中异质结i-v特性遵循幂指数关系,指数都接近于1,说明其都遵循欧姆定律导电机制。在中间电压区域,异质结遵从复合隧道导电机制（i^exp（αv））,系数α值接近于理想真空二极管的数值,说明异质结具有良好的热稳定性。在高电压区域中,i-v特性曲线遵循由宽禁带半导体材料中的空间电荷限制电流（sclc）导电引起的幂指数关系。在高温下,越来越多的热激活载流子填充陷阱,幂指数降低接近于2,表现为无陷阱限制的SCLC导电。本文阐述了制备TiO₂掺杂氧化钨膜、金-金刚石电极的方法,系统地分析了其结构组成和电学性质,实现了其在电致变色智能窗和传感器领域的应用。本文用溶胶凝胶法和水热法首次制备了n-WO₃/p-diamond异质结结构。实验证明氧化钨/金刚石异质结器件在室温下表现出了优异的电学性能,并且在高温下表现出了良好的稳定性。多巴胺是一种重要的脑内神经传导物质,Au NPs/BDD电极对多巴胺表现出了良好的电流响应,对医学检测具有重要的意义。