本论文主要由两部分构成，第一部分着重讨论了透射电子显微镜.纳米探针(TEM-SPM)系统及其对半导体纳米线光电响应的研究。第二部分着重讨论高频扫描栅显微镜(HF-SGM)及其对二维电子气中电子动态过程的研究。　　 在第一部分首先讨论了TEM-SPM联合系统，包括系统的开发背景、基本原理和各组成部分，如机械结构、电子学驱动模块与控制程序，对搭建过程中许多技术细节也进行了说明。这个系统可以对各种纳米结构进行电学、力学和光学的操纵和测量。然后讨论了利用这套联合系统对弯曲氧化锌(ZnO)纳米线进行光电导测量的实验。在TEM导航下，利用纳米探针将一根孤立的ZnO纳米线可控地逐渐弯曲，并同时测量紫光激发下的光电导。ZnO是一种压电材料，纳米线弯曲后会产生一个与弯曲程度成正比的横向压电场。实验结果表明横向压电场增大后纳米线持续光电导的时间衰减常数会显著地变小，这一发现对ZnO纳米线在高速光电开关中的应用有着重要意义。最后讨论了利用该系统对硫化镉(CdS)纳米线机电共振光响应的实验。在TEM内，用交流电压信号将CdS纳米线激发到机械共振状态，然后将可见光照射到该纳米线上。发现有紫光照射时，纳米线在相同电信号激励下的振幅会明显地变小，原因是纳米线共振频率发生了“红移”。进一步的实验发现蓝光和绿光都可以使CdS纳米线的机械共振频率发生“红移”，而黄光与红光却不能。通过理论和实验的深入分析，揭示出上述现象是因为光生载流子屏蔽了CdS中离子实的静电作用导致纳米线内能降低，相应地弹性系数变小，从而测得的纳米线共振频率发生“红移”。而黄光和红光不能引起共振状态的变化是因为他们无法在CdS纳米线中激发出光电子，这和该纳米线测得光致荧光谱(PL)的结果是一致的。　　 在第二部分首先介绍了AIGaAs/GaAs异质结中与二维电子气(2DEG)有关的几个基本概念和我们最初的实验设想——利用纳米探针在2DEG中产生高频局域势以诱发出电子波包，进而研究量子霍尔效应边缘通道与局域态中电子的动态过程。然后讨论了高频扫描栅显微镜(HF-SGM)自行设计与搭建的几个部分，包括高频信号的设计，低温磁场环境中微弱信号的测量以及石英音叉原子力显微镜的技术细节。接着给出了基于AIGaAs/GaAs异质结量子点接触(QPC)样品的微加工过程，包括每个步骤涉及的工艺问题。利用HF-SGM的纳米探针，在QPC通道中产生出一个高频变化的局域势，并且利用时间关联技术对这个局域势进行了测量。测量的结果表明笔者设计的HF-SGM可以在2DEG中产生出高达10GHz的局域势。最后利用笔者发展的这套技术对量子霍尔效应的边缘通道进行了初步的研究，利用针尖在边缘通道中诱发了电子波包，同时利用QPC的时间关联测量技术对这个电子波包进行了探测。　　 在本论文的最后，对上述两种纳米探针技术进行了总结和展望，提出了一些实验设想。