科技水平的迅速发展,对半导体技术的进步起到了极大的促进作用,而且人们生活水平的提高,对新功能器件和材料的需求也是日益迫切。半导体纳米材料以其在电子学和光学方面的独特性能而倍受青睐。因为在电磁学、光学、光电转换、及热学等多方面具有很大的应用前景,一维结构纳米线引起了研究者们浓厚的研究兴趣,因其具有高长径比,是一种很好的能量传递材料,通过合理组装可使其有效地应用于制造基于声子、电子、光子等粒子传递来实现功能应用的器件。硒族化合物是一类重要的功能材料,硒族化合物纳米材料更是现代材料学研究的热点,它具有一系列优异的物化特性,是一种重要的半导体光电材料,在光电功能器件和生物医学领域已引起越来越多的关注。相比于同族的氧化物和硫族化合物纳米材料,硒化合物纳米材料在一维纳米结构光电探测器方面的研究和应用相对滞后。硒化镉是Ⅱ-Ⅵ族直接带隙半导体,室温下禁带宽度为1.74eV,与可见光波段具有很好的匹配,在光电探测器、太阳能电池、发光二极管、场效应晶体管等方面具有广阔的应用前景。本论文研究了垂直排列的硒化镉纳米线阵列的合成,以及以硒化镉为核芯的一系列核壳结构纳米线阵列在光电探测器中的应用。本文的主要研究内容包括:1、基于气-液-固生长机理,采用化学气相沉积法,在新鲜白云母衬底上成功制备出垂直排列的硒化镉纳米线阵列。纳米线阵列的分布密度和位置可以通过金催化剂来控制,纳米线的结构和形貌通过X射线衍射分析（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）进行了分析。所得纳米线大面积分布,形状均匀,沿c轴垂直于衬底生长。基于硒化镉纳米线阵列制备核壳结构纳米线阵列,采用了脉冲激光沉积法和磁控溅射法来实现壳层材料的生长,并将所得的核壳结构纳米线阵列组装成了光电探测器,进行了一系列的光电探测性能测试。2、在硒化镉纳米线的基础上,成功制备出了硒化镉-碲化镉核壳结构纳米线阵列紫外-可见-近红外光电探测器。硒化镉-碲化镉核壳结构纳米线阵列是在硒化镉纳米线外层,通过脉冲激光法沉积了一层碲化镉材料。通过控制脉冲激光的能量、频率、靶材与样品的距离和沉积时间,得到厚度为25nm的碲化镉壳层。集成在硒化镉-碲化镉纳米线阵列上的光电探测器,因为硒化镉和碲化镉之间形成的独特的交错型半导体异质结,探测器的探测范围从紫外-可见光成功地被拓展到近红外光范围。充分利用纤锌矿结构硒化镉半导体所具备的压电-光电子效应,通过同时施加压缩负载和加入光源（紫外（385nm）、可见蓝光（465nm）或近红外光（850nm））照射,硒化镉-碲化镉核壳结构纳米线阵列紫外-可见-近红外光电探测器的光响应率得到了极大地提升,相比于零压缩负载的条件下,近红外光照射下器件的绝对响应率高出3个数量级,响应率相对变化（%）高达4个数量。3、提高光电探测器的性能,除了提高探测器的光响应率外,还可以从提高器件的光响应速度上着手。在硒化镉-碲化镉核壳结构纳米线阵列的基础上,再通过脉冲激光沉积法在其外层再生长了一层碲化锌纳米层,碲化锌层的厚度约为25nm。通过对单根硒化镉-碲化镉-碲化锌纳米线进行剖面线扫描和各元素能量色散谱（EDS）图像分析,清晰直观地表明硒化镉-碲化镉-碲化锌双壳层结构纳米线的成功合成。硒化镉、碲化镉和碲化锌相互形成交错型能带结构,以带边级联的形式排列,双壳层结构中的中间层碲化镉将电子和空穴分别限制在硒化镉和碲化锌层中,加速了电子-空穴对的分离,提高了电子-空穴对的存活时间,进而成功地提高了光电探测器的光响应速度,所测得的器件光响应时间缩小到为0.09s。当然,在有光源照射和压缩负载加载的同时,由于核芯硒化镉材料的压电-光电子效应,器件的光电响应率得到了很大的提升,相比于零压缩负载的条件下,器件的绝对响应率高出9倍,响应率相对变化（%）高达2个数量级。4、分别采用脉冲激光沉积法和磁控溅射沉积法,在硒化镉纳米线上沉积一层CuO薄膜得到所需的氧化铜-硒化镉p-n异质结核壳结构纳米线阵列,并用扫描电子显微镜分别研究了所得纳米线阵列的形貌。脉冲激光沉积法所得的氧化铜-硒化镉纳米线表面凹凸不平,有明显颗粒物沉积,严重影响其器件的性能。最终采用磁控溅射法在硒化镉表面沉积氧化铜壳层,所得的核壳结构纳米线表面相对均匀,完整性更好。氧化铜-硒化镉之间所形成的p-n异质结结构加速了光生载流子的输运,进而提高了光电探测器的光响应速度,所测得的器件开光响应时间只需0.078s。