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氧化锌一维纳米材料在光电子器件方面有着广泛的应用前景，能够实现各种一维ZnO纳米结构的可控生长并对其发光特性进行研究具有重要的意义.本论文旨在采用简单的物理或化学方法成功实现ZnO的纳米线，纳米棒以及量子点等纳米材料的可控生长，并利用扫描电镜，透射电镜，共振拉曼，光致发光光谱，低温时间分辨光谱等测试手段对其结构及发光特性进行了详细地研究。
文中首先采用简单的碳热还原法，在氩气通气时间为90s的条件下成功制备了ZnO纳米线，然而采用该法很难控制纳米线的尺寸，且发光特性不好，因此转而采用两步化学溶液沉积法(CBD)法在Si衬底上生长ZnO纳米棒.通过改变ZnO纳米颗粒的密度和大小控制ZnO纳米棒阵列的尺寸，最终实现了直径由150mn至40nm的有效可控生长.调控机制研究结果表明，衬底上ZnO纳米颗粒的密度和大小共同决定着ZnO纳米棒阵列的直径大小，但当纳米颗粒密度大于临界值2.3×108cm-2时，密度在ZnO纳米棒阵列尺寸的控制中起到主导作用。ZnO纳米棒发光特性研究结果表明，ZnO纳米棒阵列的近带边复合发光有效衰减时间强烈依赖于纳米棒的直径大小，随着ZnO纳米棒直径的减小，表面复合变得越来越重要。拉曼和光致发光的结果表明，不同直径ZnO纳米棒阵列在500℃热处理后，样品的晶体结构和发光特性都达到最好。低温时间分辨光谱的结果表明500℃热处理有效地抑制了氧化锌纳米棒的表面复合。由351.1nm激发所得的低温发射谱的结果表明，烧结后样品的共振拉曼效应从“incoming resonance”效应转变为“outgoing resonance”效应，再次证实样品在500℃烧结后发光特性变好。
其次，采用简单的热分解法，在200℃低温条件下成功制备出了ZnO量子点。实验结果表明，阴离子表面活性剂SDS的加入的确可以限制ZnO纳米颗粒的长大，有利于量子点的形成。
最后，采用离子注入法在ZnO体材料中掺杂不同浓度的O和Zn，并将掺杂后的样品在不同气氛中进行热处理，详细地对不同Zn、O注入浓度的ZnO样品的光学性质进行了研究，研究结果表明锌空穴是ZnO绿色发光的主要来源，与第一原理计算结果符合得很好。
本论文中的研究结果不但为ZnO纳米线，纳米棒和量子点的可控生长提供了最优化的生长条件，而且对于各种ZnO纳米材料的发光特性研究也得到了一些有益的结果，为ZnO纳米材料更好和更广泛的应用提供了理论依据并奠定了实验基础。