WO₃具有特殊的电子能带结构,其价带顶高于水的氧化能级,导带底低于氢离子的还原能级。因此,在光照或者偏压的作用下,价带顶的空穴可以氧化吸附在WO₃表面的水分子并产生氢离子和氧气,而导带底的电子没有足够的能量还原产生的氢离子。氢离子可以吸附在材料的表面或嵌入到其晶格中,这不但丰富了WO₃的变色及阻变性能,而且对WO₃的光电性能产生了显著的影响。在高湿度的环境中,WO₃表现出良好的负光电导响应,这可能归因于WO₃表面的氢离子。单晶h-WO₃纳米线具有大的比表面积和内部孔道,为研究WO₃负光电效应的物理机制以及氢离子对WO₃电输运性能影响提供了理想的平台。本论文的主要研究成果如下:1.首先,采用水热法制备长度合适、粗细均匀、没有杂质的h-WO₃纳米线。然后,利用深紫外光刻、镀膜以及剥离等工艺技术构筑h-WO₃的双端器件Au/h-WO₃纳米线/Au。2.基于Au/h-WO₃纳米线/Au系统地研究了它的电输运性能。首先验证了氧空位对其忆阻效应的贡献,然后研究了H⁺在h-WO₃纳米线的表面与嵌入到其晶格中的作用。3.首先,探究了h-WO₃纳米线负光电导效应的物理机制。然后,通过调节相对湿度、光强或偏压,来控制h-WO₃纳米线表面H⁺的产生,分布和湮灭,从而实现了其正负光电导的转换。