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准一维半导体纳米结构由于自身特有的维度效应，可以有效地传导载流子和光子，在实现纳米尺度上光的发射、传导、调制以及探测等方面具有极大的潜力，是纳米光电子学的重要材料基础。受目前化学合成条件的限制纳米材料不同个体间结构和性能仍存在显著的非均匀性，这使得传统的基于多量均匀样品的表征和测量手段难以继续适用，基于一维纳米材料的器件研究无一例外地在对单根纳米结构进行操纵与加工的同时还要求表征测量方法具备对单根纳米结构的分辨率和灵敏度。另一方面，在光电子器件应用中纳米材料的电学性能和光学性能是紧密相关的，对纳米光电子材料和器件“结构一性能”关联的深入研究越来越多地要求对同一单根纳米材料的显微结构、成分、电学和光学性能等进行多方面的“一体化”表征测量。
本文的主要内容是总结介绍作者最近在单根半导体纳米材料“一体化”表征技术和对纳米光电子器件的原位制备与测量技术方面的研究进展。