半导体产业被誉为现代科技“皇冠上的明珠”,是当前国际竞争的焦点,更是一个国家综合国力的重要象征。半导体产业的基础是半导体材料,不同的半导体材料具备不同的特性,因而也对应着不同的器件及应用领域。对于新型半导体材料基本性质及其器件应用领域的不懈探索,是推动半导体产业持续高速发展的根本动力。硒化锑（Sb2Se3）作为环境友好、储量丰富、价格低廉的V-VI族新型半导体光电材料,具备～1.1 e V的禁带宽度,以及在可见光波段超过10~5 cm-1的吸收系数,因此在光伏领域以及光电探测领域逐渐受到关注,并取得了不错的进展。但目前对于硒化锑薄膜的生长调控以及相关器件的研究尚在初步阶段,硒化锑材料的潜力尚未完全开发。为此本文从薄膜生长特性及光电器件制备两方面入手,开展了如下研究:首先针对硒化锑一维晶体结构的特性,利用磁控溅射法在单一变量控制上的优势,系统研究了硒化锑薄膜生长过程中与传统三维材料的异同,总结出硒化锑薄膜的生长规律,划分为形核-成长两大生长阶段,最终证明了通过在形核阶段调节体系能量控制形核种类和数目,同时在成长阶段调节团簇供给速率控制轴向和径向的生长速率,可以获得取向优良、晶粒大而致密的理想硒化锑薄膜。但也发现磁控溅射法存在团簇供给速率低的特性,而蒸发类方法可以利用硒化锑高蒸气压的特性,提供高团簇供给速率,为后续高质量硒化锑薄膜的制备奠定了基础。随后将上述规律用于硒化锑光电器件的制备之中。一方面采用具备高团簇供给速率的气相转移沉积法,制备出晶粒尺寸达700 nm且具备[hk1]取向的致密硒化锑薄膜,并利用硒化锑一维晶体结构带来的优异弯折性能,构建了全无毒柔性底衬硒化锑太阳能电池,其结构为Mo箔/Mo/Mo Se2/Sb2Se3/In2S3/i-Zn O/ITO/Au,最高光电转换效率达5.35%,并且在1000次弯折之后依然可以保持97%以上的初始性能,充分证明了硒化锑在柔性光伏领域的潜力。另一方面,采用近空间升华法,进一步提高团簇供给速率,解决了[hk1]取向硒化锑致密厚膜的制备难题,同时将晶粒尺寸提升至20μm,并且利用硒化锑较高X射线吸收系数,制备了硒化锑X射线探测器,通过使用光伏型器件结构,器件灵敏度可达106.3μC Gy-1air cm-2,响应时间少于2.5 ms,拓展了硒化锑材料在光电探测器领域的应用范围。最后将以上经验拓展至二维Cu Sb Se2材料的薄膜制备之中,利用硒化锑高温下分解的特性,开发了反应近空间升华法,在热蒸发的过程中引入化学反应,利用Sb2Se3高温分解产生的Se与Cu反应形成Cu2Se,同时未分解的Sb2Se3与Cu2Se继续反应生成目标产物Cu Sb Se2,并且提供Sb2Se3氛围有效抑制Cu Sb Se2的分解,解决了Cu Sb Se2薄膜制备中掺杂浓度高、易形成杂相的问题,获得了晶粒尺寸达2μm且掺杂浓度在1016 cm-3量级的纯相Cu Sb Se2薄膜,相应的太阳能电池器件效率达3.04%,发掘了硒化锑材料特性的全新应用方式。