硒化锌(ZnSe)是一种备受关注的II-VI族直接宽带隙半导体材料,因其在诸如发光二级管、蓝绿色半导体激光器及中红外激光器等光电子器件方面有很高的应用价值,近些年受到广泛研究。纳米薄膜及纳米柱形式的纳米材料是目前半导体研究发展的主导方向,也是实现某些功能的应用集成单元,因此获得良好的纳米薄膜及纳米柱是工作的关键。随着科技的发展和工艺设备的提高,人们开发出多种方法手段来制备硒化锌纳米材料,本课题研究以采用电子束蒸发沉积系统生长硒化锌半导体纳米材料为出发点,先后进行了硒化锌纳米薄膜、掺铬硒化锌纳米薄膜和硒化锌纳米柱阵列的制备工作,具体研究内容和结果分析如下:首先,基于腔温和基底运动状态两因素考虑,利用电子束蒸镀系统在ITO玻璃基底上制备出三种相同厚度的ZnSe薄膜,通过原子力显微镜(AFM)对其测试分析得知在腔温20度、基底保持旋转的条件下生长的薄膜样品表面光滑平坦。利用荧光光谱仪测试了三种硒化锌薄膜的室温光致发光谱,并对其发光机理进行了简单分析。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析仪对生长质量好的ZnSe薄膜进行了微观结构和成分的表征,结果证明显示薄膜样品晶粒大小均匀、密集分布,具有良好的结晶性能,呈现沿<111>取向生长的立方闪锌矿结构,同时存在少量的锌元素缺失。利用光谱仪测试了样品在可见光区域的透射谱,拟合计算出薄膜样品的光学带隙为2.66eV。其次,利用电子束蒸发沉积系统通过掠角沉积方法(GLAD)在ITO玻璃基底上成功制备出倾斜生长和垂直生长两种模式的硒化锌纳米柱阵列,通过场发射扫描电子显微镜观察沉积镀率、腔内初温和掠射角度会对纳米柱的生长结构产生影响。运用能谱分析、X射线衍射仪和拉曼光谱仪等手段表征直立硒化锌透镜纳米柱的微观形态结构和化学组分,结果显示结晶质量优越、符合化学计量比的样品具有立方闪锌矿结构。均匀规则的光刻光栅基底诱导生长出周期分布、同取向生长的纳米柱阵列结构。利用荧光光谱仪测试了直立硒化锌纳米柱结构的室温光致发光谱,结果显示除了产生460nm的本征发射峰之外,存在485nm的强发射峰,相比薄膜样品,与锌缺陷相关的529nm发射强度变弱。最后,采用普通烧结陶瓷的方法制备掺杂铬硒化锌靶材,通过电子束蒸发沉积系统获得薄膜样品,经X射线衍射测试得知,相比未掺杂的硒化锌薄膜,(111)衍射峰向小角度微移。同时利用荧光光谱仪对两不同掺铬浓度的硒化锌薄膜样品进行了光致发光测试并分析了其发光机理,证实了样品中深层发光中心Cr+2与Cr+1电荷态的存在。