纳米材料因具有超越体相材料的优异物理化学性能，使其在材料科学研究和器件应用中有着巨大的潜力，现已成为当今材料科学领域的研究热点。硒化铟（In2Se3）纳米材料由于在相变存储器、光探测器、太阳能电池以及锂离子电池等方面的巨大应用前景，已逐渐进入人们的视野。本文的研究目的是探索合成高质量In2Se3纳米材料的生长条件，对所合成In2Se3纳米材料进行系统详细的表征以及探索In2Se3纳米材料在光电器件方面的应用。具体内容如下：1.通过物理热蒸发气相沉积方法，以金纳米颗粒为催化剂，In2Se3粉末为蒸发源，通过调控合成过程中的各种因素，可控的合成了高质量In2Se3纳米线和In2Se3纳米线阵列，并系统地研究了温度、气流量、压力、催化剂、生长时间以及基片摆放等因素对In2Se3纳米线生长的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）、高分辨透射电镜（TEM）、紫外可见分光光度计等对所合成出的In2Se3纳米线的形貌、化学组成、晶体结构以及光学性能进行了系统的研究。研究表明，In2Se3纳米线的生长机理是VLS机理，主要的生长方向为[1120]，其晶体结构为六方相结构，光吸收范围覆盖整个可见光波段和近紫外波段。2.构建了基于单根In2Se3纳米线的光探测器和基于In2Se3纳米线薄膜的光探测器。研究发现，In2Se3纳米线的光探测器在很宽的波长范围（254nm-800nm）和工作温度范围（7K-300K）均具有高且稳定的光响应性能。在500nm光照下，使用5V的偏压测试时，其光响应度和外量子效率分别为150A/W和37000%。同时研究还发现，单根In2Se3纳米线光探测器的光电流与光照强度呈正比，这表明In2Se3纳米线光探测器的工作模型是典型的光敏电阻模型。同时基于In2Se3纳米线薄膜的光探测器，同样也表现出稳定的光响应性能。3.利用物理热蒸发气相沉积方法，通过调控合成中的气流量，压力和温度等因素，合成出单晶In2Se3纳米片，厚度主要分布在20nm-40nm，其最小厚度达到4nm。利用SEM、Raman和TEM等表征手段，发现所合成的纳米片的化学成分比为In:Se=2:3,其晶体结构为六方相结构，且In2Se3纳米片的生长机理是外延生长。在拉曼测试分析中，发现其A1(LO+TO)的峰值位置随着In2Se3纳米片厚度的减小有着明显的偏移，说明其在二维纳米材料的量子尺寸效应研究方面有着巨大的意义。4.构建了基于单晶In2Se3纳米片的光电器件，对其光电性能进行了系统的分析。利用扫描探针显微镜的导电模式和基于两端器件的电学测试，发现In2Se3纳米片存在着明显的导电各向异性和光响应各向异性。基于所构建的In2Se3纳米片的FET器件性能测试，证明了In2Se3纳米片的n型材料本质，其载流子迁移率大约为0.12cm2V-1s-1。在光响应测试中，光开关比在5V测试电压和5mW/cm2的光照下约为15倍，光响应度约为7.5A/W，同时发现其负栅极电压的工作条件下的光开关比是零栅极电压的十倍左右。同时在两端In2Se3纳米片器件的光响应测试中，研究表明In2Se3纳米片器件展现出明显的光栅极效应，可作为一种新型的光电晶体管。最后，研究还表明电极接触区域不对称的In2Se3纳米片器件具有明显的光伏效应，在100mW/cm2的光照条件下，其开路电压与短路电流分别约为50mV和10pA,所得的效率为0.0015%。根据以上研究，证明了In2Se3纳米材料在光电应用领域具有着巨大的应用前景。