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摘要：基于量子尺寸效应、介电限域效应等,Ⅴ2-Ⅵ3型半导体纳米结构材料凭借其优异的光学、热学、电学及磁学等方面的性质,在光电器件、热电装置、红外光谱等领域具有广阔的应用前景。在各种制备方法中,电化学自生长技术具有低成本、高效率、适合于大面积沉积等优势。本论文选取硒化铋(Bi2Se3)为研究对象,开展了Bi2Se3纳米枝晶结构电化学自生长方面的研究工作,并对其进行了光电转换性能研究,主要结果如下：(1)首次采用电化学自生长法实现了Bi2Se3纳米枝晶结构的可控制备。采用循环伏安法研究了Bi-Se电解液体系的电化学行为,研究了沉积电位、沉积温度、络合剂添加量及沉积时间对电化学自生长硒化铋纳米结构形貌及成分的影响规律,形成了对其电化学自生长机理方面的大体认识。在电解质溶液中络合剂(KSCN)添加量为10mmol/L,沉积电位为-0.15V,沉积温度为25℃沉积时间为60min的条件下制备出了发育成熟、具有高阶结构的Bi2Se3纳米枝晶结构。(2)对电化学自生长制备的Bi2Se3纳米枝晶结构进行了系统的材料表征与分析。采用SEM、EDS、TEM、 XRD、XPS、Raman等检测手段对薄膜样品进行形貌、成分及物相结构分析,得知所制备的纳米结构材料符合斜方六面体晶型结构的Bi2Se3物相(JCPDS33-0214),且样品的表面物相易被氧化；采用UV-VIS-NIR测试得到Bi2Se3纳米枝晶结构的带隙宽度为0.50±0.01eV,高于Bi2Se3薄膜的带隙宽度(0.35eV)；采用光电化学(PEC)测试和Motto-Schottky测试分别对Bi2Se3纳米枝晶结构和Bi2Se3薄膜进行了电学及光电转换性能表征,得知二者均为体相p型而表面n型的的半导体薄膜材料,它们的平带电位分别为-0.03V和-0.07V,载流子浓度分别为2.9×1020/cm3和2.1×1020/cm3。 Bi2Se3纳米枝晶结构具有比Bi2Se3薄膜更好的光电转换能力。