拓扑绝缘体是一种特殊的物质状态,体材料绝缘,表面导电,导电电子自旋方向相反,电子能够在表面有序的通过,避免了能量损耗,在解决微电子器件发热、能耗以及量子计算上有着重要的科学价值。Bi₂Se₃是第二代强三维拓扑绝缘体,具有单一对称的表面态,当采用Cu元素对Bi₂Se₃进行掺杂时,研究发现在拓扑绝缘体的内部出现了超导现象,为拓扑超导单晶的发现提供了可能。由于表面态的拓扑性质容易被体态所掩盖,而纳米材料的超高比表面积特性能够凸显其表面态,所以实现Bi₂Se₃纳米材料的可控制备尤为重要,在本文中,我们使用热蒸发法制备出不同形貌、高质量的Bi₂Se₃纳米材料,并实现Cu元素对Bi₂Se₃纳米线的掺杂,主要研究内容有:1.通过热蒸发法VLS（气-液-固）机制制备Bi₂Se₃纳米线,探究加热温度对Bi₂Se₃纳米线的形貌和衬底温度对Bi₂Se₃纳米线中Se空位缺陷的影响。发现在550℃、600℃、650℃温度梯度内,随着加热温度的升高,Bi₂Se₃纳米线的长度和密度随之增加,在650℃加热温度下制备出长度在百微米级别、高结晶性的Bi₂Se₃纳米线。在650℃加热温度条件下,发现在550℃、520℃和500℃衬底温度梯度内,随着温度的降低,Se与Bi的原子比例逐渐增加,并在500℃衬底温度处达到Bi₂Se₃的标准元素比。通过紫外-可见光（U-V）吸收谱发现Bi₂Se₃纳米线在226 nm处有吸收峰存在,经过计算得到所测Bi₂Se₃纳米线的带隙约2.3 eV,并且带隙值随着Se空位的增多而减小。2.通过热蒸发法的VS（气-固）机制制备出Bi₂Se₃纳米片,讨论加热温度和衬底温度对样品形貌的影响。在550℃、600℃、650℃和700℃加热温度条件下进行Bi₂Se₃纳米片的制备,发现在650℃和700℃加热温度下有Bi₂Se₃纳米片的生成,其中700℃样品的纳米片尺寸明显大于650℃的样品。在700℃加热温度条件下,发现560℃衬底的主要产物是纳米塔和纳米片,530℃衬底的产物伴有少量的纳米带,490℃衬底的产物则主要是纳米带。通过PL谱对Bi₂Se₃纳米片进行测试发现纳米片的发光峰的位置与Bi₂Se₃纳米线相同（747.2 nm）,初步猜测是自由激子的衰减引起的发光。3.通过热蒸发法VLS机制,在使用Au/Cu作催化剂的条件下制备出Cu掺Bi₂Se₃纳米线。研究发现催化剂中Cu的加入使纳米线的长度和密度明显降低。通过X射线光电子能谱（XPS）和X射线激发俄歇电子能谱（XAES）探究发现Cu的掺杂价态为零价和一价,属于间隙式和替位式掺杂。研究发现由于Cu的掺入量较少,PL谱与未掺杂的样品的发光峰位置相比不存在差异。