众所周知,Ga2O3由于拥有极宽带隙,其可控合成、结构与性能表征是当前纳米半导体材料的研究热点之一,特别是它在日盲深紫外探测领域的应用研究方兴未艾,已引起越来越多学者的关注.β-Ga2O3是氧化镓中最稳定的相态,同时具有宽的带隙,所以他是很有潜力的日盲探测器件材料.最近,我们发现亚稳相γ-Ga2O3材料能够展现出比相似结构的β-Ga2O3更好的光电性能,特别是光电性能与材料结构密切相关.这促使我们通过进一步降低尺寸,提高表面积来提升日盲探测材料的光电响应性能.本论文包含两方面内容:1)γ-Ga2O3纳米球的绿色可控合成;2)氧化镓材料的光致发光和日盲探测性能研究.第一部分包含以下内容:采用简单的水热法合成由直径约10 nm的初级纳米粒子组成的γ-Ga2O3纳米球,其展现出高的比表面积(83.7 m2·g-1).这种方法简单、可靠,可以实现高产率、相均匀性,同时不需要有机溶剂、模板和表面活性剂.首先在水溶液中酒石酸根和镓离子发生配位反应形成酒石酸镓配合物前驱物,从而抑制镓离子水解成羟基氧化镓.其次通过尿素缓慢供碱,从而形成均匀的氧化镓纳米粒子.最后在一定的水热条件下,酒石酸镓配合物前驱物直接分解产生γ-Ga2O3纳米粒子.同时讨论了反应时间、温度和酸碱度对合成γ-Ga2O3晶体的影响.第二部分包含以下内容:讨论β-Ga2O3和两种不同结构的γ-Ga2O3的光致发光特性,发现Ga2O3显示出黄绿光和黄光发射,可能是由于晶体缺陷导致的.同时我们对γ-Ga2O3纳米球进行了日盲探测研究,发现其对于254 nm的日盲光具有特异性响应.相比较于不同形貌的γ-Ga2O3纳米材料和相同形貌的β-Ga2O3材料,纳米球具有微安级别的明电流(1.83μA)、高的明暗电流比(2.29×103)和光电流稳定性(<0.5%).