纳米金属半导体材料往往表现出较块状材料更加突出的光电性能,诸如更强的导电性、导热性、更快的电子迁移率等等,使其在航空、能源、信息等高科技领域具有广阔应用前景。在金属-半导体结构中,肖特基接触是非常常见的一类电学接触方式,在传统的块状材料中,肖特基势垒高度一般比较固定,只取决于金属和半导体的费米能级以及表面态所导致的费米能级钉扎效应。而在纳米金属半导体材料中,肖特基势垒还会受到许多纳米尺寸下特有的物理效应的影响,诸如表面效应,量子尺寸效应,宏观量子隧道效应等等,从而呈现出一定的可调控性。这使得人们可以根据自己的意愿,通过纳米层面上尺寸和结构的设计,来获得不同高度的肖特基势垒,进而大大拓宽了其应用前景,并由此带来了许多新型物理效应和理论机制的探索。本论文是针对这一课题的探索性研究,我们设计制备了不同金属的纳米颗粒薄膜,发现通过外加光场辅助电脉冲的手段可以调节这些结构的肖特基势垒高度,体现在可测量的物理量上,即这些结构的光伏和电阻特性呈现出一定的可调节性,更有趣的是,这种调控是非易失性的,即当我们撤去外加的光场和电脉冲时,势垒的改变效果依然存在,这一特性使得这种效应（激光辅助电脉冲调控肖特基势垒高度）在存储及控制领域有着很好的应用前景。我们提出了光生载流子陷阱模型来解释这一结果,并在之后的侧向光伏效应的测量中得到了与理论相吻合的印证。我们还根据纳米颗粒薄膜肖特基势垒高度可变的这一特性,设计了沟槽结构的纳米金属半导体材料,并在这种结构中,观察到了反向耐压特性非常好的二极管效应。结合我们之前使用激光辅助电脉冲的手段,这种二极管效应还呈现出一定的可变性,即其反向电流大小可通过外场进行非易失性的调控。另外,这种沟槽结构的纳米金属半导体材料,即便材料本身没有磁性,而由于其内部载流子扩散的非对称性,其对磁场有着比较显著的响应。我们在这种结构中也观察到了的非常明显的磁响应侧向光伏效应,以及磁响应的光致极性电阻效应。对此,我们给出了类似尺寸磁阻效应的载流子非对称扩散模型的机理解释。