一维纳米半导体和石墨烯具有广阔的应用前景，是近年来科学研究的热点。本文通过实验与相关的理论分析，研究了若干化合物半导体纳米线（带）（主要包括Zn3P2纳米线、CdS和CdSe纳米线（带））和石墨烯材料的化学气相沉淀法(CVD)生长。基于一维半导体纳米材料构建并研究了多种微纳电子器件。将半导体纳米线（带）与石墨烯材料结合，制备并研究了多种光电子器件。主要研究成果如下:　　1.一维纳米半导体和石墨烯材料的CVD法生长　　(1)p型Zn3P2纳米线　　利用CVD方法在无催化剂的条件下，成功地合成了高质量的p型Zn3P2纳米线。生长源为InP粉末和Zn颗粒，载气为高纯Ar气。通过扫描电子显微镜(SEM)观察到了较好的形貌。其光致荧光谱(PL)只有772 nm的带边峰，不包含缺陷峰。制备场效应晶体管对该纳米线进行了电学表征。结果表明所合成的Zn3P2纳米线为p型。　　(2)n型CdS纳米线（带）　　以CdS粉末为生长源、Au颗粒为催化剂，In为掺杂源，采用CVD法合成了单晶CdS纳米线（带）。PL谱显示出单一的带边峰(510nm)。制备场效应晶体管对该纳米线进行了电学表征。结果表明所合成的CdS纳米线（带）为n型。　　(3)本征和n型CdSe纳米线（带）　　采用CVD法，可控地合成了高质量的本征和n型的CdSe纳米线（带）。在无掺杂源环境下，高温生长一小时后缓慢降温，制备出了高阻本征的纳米线（带）。对于n型掺杂，采用了三种不同的方法。一是以In为掺杂源。二是在富Cd环境下进行n掺杂。三是在无掺杂源的生长条件下，高温生长后快速降温，从而获得了n型掺杂的纳米线（带）。在一、二种情况下，通过温度调控获得了不同掺杂浓度的n型纳米线（带）。研究了相关的掺杂原理。　　(4)单、双层石墨烯　　通过CVD法，制备了大面积高质量的单层和双层的石墨烯。CVD法包含了常压和低压。常压CVD方法中，分别以Ni和Cu箔为催化剂，以甲烷(CH4)和氢气(H2)为源，氩气（Ar）为保护气体，通过调节三种气体的比例与降温速率，得到了单、双层的石墨烯。低压CVD法则仅使用CH4和H2，以Cu箔为催化剂，通过改变反应气体的比例来获得单、双层石墨烯。生长出的石墨烯质量良好且分布均匀，为后续的工作奠定了基础。　　2.半导体纳米线（带）电子器件　　(1)基于n-CdSe纳米带的金属-半导体场效应晶体管(MESFET)　　利用单晶的n型CdSe纳米带，以In/Au为源漏电极，Au为栅极，构建了高性能MESFET。其中Au和CdSe纳米带的接触为Schottky结，有明显整流特性，整流比为2×108，理想因子为1.3。该MESFET表现出了良好的电学性能，其转移特性曲线中的电流回滞几乎为零、阈值电压约为-0.55 V、亚阈值摆幅约为60.4mV/dec，十分接近理论值、电流的开关比约为5×108，该值是文章报道时基于纳米线（带）的MESFET的最高值。　　(2)基于单根纳米线的互补型金属-氧化物-半导体(CMOS)反相器　　基于单根p-Zn3P2和n-CdS纳米线，构建了高性能CMOS反相器。该器件以高κ介质HfO2作为栅极介质层。在低至1V的工作电压下，获得了高至28的电压增益，以及分别低于10 pW和1 nW的超低静态和开关功耗。这些数值也是文章报道时基于单根纳米线（带）的CMOS器件的最佳值。此外，该CMOS反相器能在低至100 mV，高至10V的工作电压范围内工作（电压增益＞1）。　　3.半导体纳米线（带）和石墨烯光电子器件　　(1)n-CdSe纳米带MESFET光电探测器　　制备并研究了基于高性能n-CdSe纳米带MESFET的新型三端光电探测器。通过栅极的调控，该器件的光增益和光响应速度这两个相互制约的参量可以得到平衡优化。在栅压为-1 V的情况下，其电流响应度为7.6×102 A/W，增益为1.5×103。在3600 Hz的光开关频率下得到上升和下降时间分别为35和60μs。　　(2)石墨烯-半导体纳米线（带）-石墨烯(GSG)光电探测器　　基于高阻本征的CdSe纳米线，制备了GSG型光电探测器。该探测器的光响应度为3.32×102 A/W，增益为6.51×102。在3500 Hz的光开关频率下，光响应的上升和下降时间分别为61μs和42μs。研究了该结构的优点，尤其是在提高光电导器件增益方面的作用。　　(3)GSG双Schottky型发光二级管(LED)　　基于n型掺杂的CdSe纳米带，制备了GSG双Schottky结LED。在电压高于3.8 V时，其电致发光肉眼可见，电致发光谱显示出单一的CdSe带边峰(712nm)。研究了该器件电致发光的机制。