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近年来，以石墨烯为代表的纳米材料和相关的光电子器件发展迅猛。本论文主要研究了石墨烯以及其他纳米材料相关的电致发光。首先，论文探索了一维半导体纳米线和石墨烯的可控制备和电学掺杂。在此基础上依次研究了一维半导体纳米线/硅异质结电致发光、一维半导体纳米带金属-绝缘体-半导体(Matel-Insulator-Semiconductor，MIS)结构电致发光、双层石墨烯为阳极的有机电致发光、铜/石墨烯复合电极为阳极或阴极的有机电致发光和纳米硅-有机半导体杂化电致发光等内容。论文的创新成果主要体现在以下几个方面: 1、在一维半导体纳米线的制备方面，提出了一种简易可行的方法对常规化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)进行改进来生长InP纳米线，得到了高质量和产量的并且具有良好形貌的InP纳米线。该方法主要的优点在于:第一，利用InP在低温度下即分解成In和P蒸汽的特性，将InP衬底作为生长衬底，很好地解决了常规CVD办法中In的低蒸汽压问题，并且极大了缩减了In通过载气的传输距离，提高了纳米线的产量。第二，只采用了InP一种材料做为生长源和生长衬底，结合CVD的方法，成本低且工艺简捷，避免了金属-有机气相外延(Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy，MOVPE)中使用三甲基铟和复杂的制备工艺等缺点。 2、在一维半导体纳米线/硅异质结电致发光方面，首次提出采用SU-8负性光刻胶作为绝缘介质层，成功实现了基于CdS纳米线、CdSe纳米线的一维半导体纳米线/硅异质结上下注入式的电致发光。该方法同时具有避免反应离子刻蚀和电子束曝光的优点。另外，利用时域频域有限元差分(FDTD)软件的模式计算功能对CdSe纳米线/硅异质结上下注入式发光二极管的波导效应进行了模拟研究。模拟计算的结果表明，波导效应主要是由HE11a模主导。在一维半导体纳米带MIS结构电致发光方面，提出了基于MIS结构的纳米带电致发光。以CdS纳米带为例，器件的结构为CdS Nanobelt/MgO/Au。结果发现，相比MgO厚度为0nm的器件，5nm MgO层的器件可以明显提高纳米带电致发光的强度。对于5 nm MgO层的器件，其载流子输运机制为Fowler-Nordheim隧穿。电致发光的增强可以利用高电场下MIS结构的Fowler-Nordheim隧穿导致空穴电流在总电流中的比例提高来解释。 3、在以双层石墨烯为阳极的有机电致发光方面，利用化学气相沉积的方法在铜箔上催化生长出高质量大面积均匀的双层石墨烯。在此基础上，在国际上首次报道了以双层石墨烯为阳极的有机小分子的电致发光。有机电致发光器件的结构是:Al/glass/bilayer graphene/V2O5/NPB/Alq3/Bphen:Cs2CO3/Sm/Au。结果发现，采用Bphen:Cs2CO3部分代替Alq3作为有效的电子注入和传输层，从Sm/Au阴极注入的电子电流可以与从双层石墨烯阳极注入的空穴电流更好地匹配，从而明显提高了器件的发光效率。其最大的电流效率和最大的功率效率分别为1.18 cd/A和0.41 lm/W，接近于ITO薄膜阳极的对比器件的效率值，并且均超过之前国际上报道的多层石墨烯为阳极的有机电致发光器件的发光效率。 4、在以铜/石墨烯复合电极为阳极的有机电致发光方面，首次提出了一种新的铜/石墨烯复合电极作为阳极，并将其应用到顶发射的有机发光二极管中。其电致发光器件结构是:Cu/Graphene/V2Os/NPB/Alq3∶C545 T/Alq3/ Bphen∶Cs2CO3/Sm/Au。铜/石墨烯复合阳极避免了石墨烯的复杂而繁琐的转移过程，同时具有很低的方块电阻、不需要转移过程保证了石墨烯的高质量、避免了在玻璃或者柔性PET衬底中光的波导损耗等优点。这使得铜/石墨烯复合阳极有机电致发光器件的最大电流效率和最大功率效率分别为6.1 cd/A和7.6 lm/W，明显高于石墨烯阳极、ITO阳极和铜阳极的对比器件的效率值。还首次证明了铜/石墨烯复合电极还可以用作阴极来实现倒置结构的顶发射有机电致发光。其器件结构为Cu/graphene/Bphen∶Cs2CO3/Alq3∶C545T/NPB/MoO3/Au。利用Bphen∶Cs2CO3层作为n型掺杂层，有效地克服了高功函数的铜/石墨烯复合电极作为阴极的困难，成功实现了较高效率的电致发光。其最大的电流效率和功率效率分别为7 cd/A和3.5 lm/W，远远超过铜阴极的对比器件的效率值。分析认为石墨烯阻碍铜在Bphen∶Cs2CO3层中的扩散过程以及在铜/有机层界面的修饰在铜/石墨烯为复合阴极的有机电致发光器件中起到了关键性的作用。 5、在纳米硅及其有机半导体杂化电致发光方面，首次设计制作了倒置结构的纳米硅-有机半导体杂化电致发光器件，并采用了两种空穴传输层NPB和TAPC来制作器件。器件的基本结构为Glass/ITO/ZnO/Si Nanocrystals/NPB(orTAPC)/MoO3/Al。实验结果发现，相比NPB作为空穴传输层的纳米硅电致发光器件，TAPC为空穴传输层的纳米硅电致发光器件的发光谱中没有蓝光峰，仅有源自纳米硅的红光发射峰。这种差异可以由TAPC在高电场下具有更高的空穴迁移率和TAPC具有更好的电子阻挡能力来解释。TAPC为空穴传输层的纳米硅电致发光器件的发光的最高外量子效率为0.1％。它与国际上报道的正置的纳米硅有机半导体杂化电致发光器件的效率在同一个数量级。