Ⅴ₂-Ⅵ₃（Ⅴ=Sb,Bi;Ⅵ=S,Se,Te）半导体材料由于其低毒、环保以及优越的热电、光电等特性,受到越来越多的关注和研究。作为典型代表,Sb₂S₃是一种具有层状结构的直接带隙半导体（E_g=1.78 eV）,通常低温合成下为非晶态,高温时以正交晶系结晶生长。因其合适的带隙宽度、大的吸收系数、高的电子迁移率、良好的光电导性、光伏特性,Sb₂S₃基材料是诸多光电器件中广泛研究的一类材料。当前,在此类材料制备、尺寸/形貌调控、材料表面修饰及光电性能增强等方面仍然存在很多待解决的问题。本文以Sb₂S₃为主要研究对象,开展了以下研究工作:1.研究了非晶Sb₂S₃（a-Sb₂S₃）胶体的合成及界面N-Sb非键作用增强聚乙烯吡咯烷酮（PVP）包覆Sb₂S₃非晶胶体的光电性能。以硫粉,三氯化锑为原料,PVP为表面活性剂,通过回流法,在180℃下制备了平均大小为50*110nm的非晶a-Sb₂S₃胶体颗粒;同时保持其他合成条件不变情况下,加入正十二硫醇（DDT）修饰后获得非晶/结晶混合a+c Sb₂S₃。XRD鉴定了非晶及结晶态变化,TEM结果显示了非晶胶体颗粒以非晶胶体颗粒/结晶微纳米棒混合形态。在光电性能测试中发现,PVP包覆非晶a-Sb₂S₃胶体光电性能优于无包覆非晶胶体;两相混合物比单相a-Sb₂S₃胶体表现出更明显的光电导增益,且具有更好的光电响应、光开关稳定性,数量级达到10^-6 A,开/关比（光/暗电流比）接近40。另外,研究提出PVP表面包覆分子中N原子与a-Sb₂S₃表面Sb原子之间的界面非键N→Sb相互作用被认为是增强光电导性和抑制a-Sb₂S₃胶体结晶的关键因素。2.探索了温度变化及DDT修饰对Sb₂S₃纳米棒形貌及光电性能的影响与变化规律。研究发现温度强烈影响Sb₂S₃纳米材料的结晶态和形貌。200℃（如210、230℃）合成的Sb₂S₃均为结晶一维棒状形貌,其平均直径为500-600nm,长度为5-8μm,尺寸大于180℃合成获得的非晶态颗粒。Sb₂S₃的结晶态一维棒状的生长被归因于其特殊的晶体结构各向异性。基于ITO/Sb₂S₃/ITO结构的光探测器件,重点考察了Sb₂S₃纳米棒的光电性能,发现与180℃下获得的非晶Sb₂S₃胶体相比,210℃和230℃下合成的Sb₂S₃纳米棒光电响应性能呈现减弱趋势。然而,实验中加入硫醇进行表面修饰能有效增强Sb₂S₃纳米棒光电性能。经DDT修饰的Sb₂S₃在单色光650nm、550nm、450nm及全光照射下均具有更强的光电响应性能。综合各因素,我们的实验结果显示,210℃+DDT Sb₂S₃的光电响应性能最高,光电流数量级达到10^-5A,表明实验所得Sb₂S₃纳米棒在光电探测方面具有潜在应用价值。3.探索了三元Sb₂(Se_xS_1-x)₃纳米棒的形貌与光电性能。由于Sb₂S₃和Sb₂Se₃晶体结构是相同的,所以可以通过Se原子部分取代Sb₂S₃中的S得到Sb₂(Se_xS_1-x)₃合金。具体实验方法是在合成Sb₂S₃的过程中掺杂Se^2-,通过改变不同的Se/S投料比合成Sb₂(Se_xS_1-x)₃纳米棒。XRD表征了Sb₂(Se_xS_1-x)₃的物相变化。研究发现,随着硒浓度增加,衍射峰位置逐渐向2θ低角偏移,对应晶面间距增大,其原因是随着Se含量的增加,Sb₂(Se_xS_1-x)₃合金晶格常数增加。晶格常数的连续变化表明在样品中不存在Sb₂S₃和Sb₂Se₃相分离。结合EDS表征,证实所得到的样品是Sb₂S₃和Sb₂Se₃的固溶体,并非Sb₂S₃和Sb₂Se₃的混合物。TEM结果显示纳米棒的平均尺寸:直径60-80nm,长度300nm-5μm。通过调节Se/S反应物摩尔比,可以在0至1的整个组成范围内调节Sb₂(Se_xS_1-x)₃的带隙,实现了Sb₂(Se_xS_1-x)₃纳米棒的带隙能量在1.14和1.55eV之间的范围内调控,说明制备的Sb₂(Se_xS_1-x)₃具有从可见到近红外的宽光谱吸收性能。探索了基于ITO/Sb₂(Se_xS_1-x)₃/ITO结构的光探测器件的光电性能。实验发现,随着硒浓度增高,ITO/Sb₂(Se_xS_1-x)₃/ITO器件的光响应性能具有增强的趋势。硒浓度较高的Sb₂(Se_xS_1-x)₃（x=0.85,x=0.75）光响应更强,数量级可以达到10^-6A,比硒浓度较低的Sb₂(Se_xS_1-x)₃（x=0.25,x=0.15）数量级高约两个,表现出更好的光电响应、光开关稳定性。