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作为重要的半导体材料,硅在许多领域有着极为重要的应用,比如在场效应器件、发光二极管、太阳能电池以及化学传感器等领域。纳米结构材料由于自身具有的独特的性质,如量子尺寸效应、表面效应和大的比表面积等特点,有着许多不同于体材料和薄膜材料的特点。由纳米结构材料制备而成的纳米器件往往具有优于体材料或薄膜材料器件的性能,并且具有一些体材料或薄膜材料器件所不具有的特征。硅纳米结构的合成方法有很多种,每一种方法都有着自己独特的优势和应用领域。目前,对一维硅纳米线的合成、掺杂及其应用的探索仍然是人们研究的热点。本文系统的研究了热蒸发SiO合成本征硅纳米线(NWs),利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和x射线衍射仪(XRD)等对合成的纳米结构进行了表征,并采用含有B2O3的有机溶剂为硼源对合成的本征硅纳米线进行扩散掺杂,并研究了扩散温度对掺杂效果的影响,实现了p型一维硅纳米线的可控掺杂。同时采用化学气相沉积的方法分别合成了原位磷(P)和硼(B)掺杂的n型和p型硅纳米线,并基于单根n-Si NW和p-Si NW制备了底栅结构场效应器件(back-gate FETs),并研究其电输运特性。最后,基于硼掺杂p型硅纳米线制备了Ti/p-Si NW肖特基二极管并研究了其光电特性,综合起来取得了以下主要成果：1、成功采用热蒸发SiO的方法合成了大量的本征硅纳米线,形貌和结构表征表明所合成的硅纳米线具有较好的形貌,并且是良好的单晶结构。通过电学测试以及电学信号的变化证明了采用硼源B203扩散对本征硅纳米线进行掺杂是可行的,并且可以通过控制掺杂温度对掺杂的程度进行调控。2、分别选择磷烷(PH5)和硼烷(BH3)为磷和硼掺杂源,采用化学气相沉积的方法成功合成了原位磷掺杂和硼掺杂的硅纳米线,通过制备基于硅纳米线的底栅结构的场效应管测试结果表明磷和硼掺杂的硅纳米线分别具有n型和p型半导体特性,取得了较好的掺杂效果,电子浓度和空穴浓度分别为1.0×1016cm-3和2.1×1017cm-3。3、分别以Au和Ti电极为欧姆接触电极和肖特基接触电极在单根原位硼掺杂p型硅纳米线两端成功制备了Ti/p-Si NW肖特基二极管,发现器件具有良好的整流特性,理想因子n为2.0,肖特基接触势垒为0.55eV。同时研究了其光电特性,发现器件具有明显、稳定和快速的白光响应,器件的响应度(R)和增益(G)分别高达40AW-1和100,结果远高于同种薄膜和体材料。n型和p型硅纳米线掺杂合成的实现为进一步制备高性能纳米电子器件、纳米光电子器件奠定了良好的应用基础,Ti/p-Si NW肖特基二极管具有制备高性能光电探测器的应用潜力。