ZnO是Ⅱ-Ⅵ族半导体材料,它的禁带宽度为Eg=3.37ev,在室温下,其激子结合能高达60meV。ZnO因具有优异的场发射、光学、传输、气敏、压敏等特性,使其在纳米激光器、单电子晶体管、紫外光探测器、室温场效应晶体管、场致发射平板、显示器、化学传感器、过流保护方面的压敏材料、太阳能电池等领域具有较好的应用前景。　　 本文分别采用热蒸发法、电化学法、水热法三种简单易行的制备方法制备了多种ZnO纳米结构,并利用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、场发射测试仪、荧光光谱仪分别对其结构、形貌、场发射性能和光学性能进行了表征,并对表征结果进行了分析和讨论。具体主要包括以下的研究内容:　　 采用热蒸发法,以锌粉为蒸发源,通过改变制备条件在硅衬底上制备出了多种形貌的一维纳米ZnO,结果表明:在不同的制备条件下,制备出了阵列状、豆芽状、蜡烛状、铅笔状等多种一维纳米ZnO,阵列状的纳米ZnO有明显的c轴择优生长取向,其光致发光谱中紫外峰和可见光峰的强度比值较大,表明其结晶质量较好；铅笔状的纳米氧化锌的场发射性能较好；豆芽状纳米氧化锌的PL谱中出现了较强的绿光峰,表明其纳米结构中存在的缺陷较多。　　 采用热蒸发法,以锌粉和镁粉为蒸发源,通过改变镁粉和锌粉的质量比制备出了多种不同掺杂比例的一维纳米氧化锌,镁粉和锌粉的质量比分别为0％、5％、10％、15％。多种表征结果表明:Mg的掺入没有改变ZnO的六角纤锌矿结构,但在一定程度上改变了晶体的形貌,随着掺杂比例的增大,样品中纳米结构的结晶质量变差。掺杂比例为15％的样品的PL谱表明:其绿光峰较高,说明随着Mg的掺杂量的增大,纳米结构中出现了较多的缺陷,并且其结晶质量也变差。并且通过对这四个样品PL谱的对比发现:随着Mg的掺入,样品所对应的PL谱中紫外峰的位置都出现了不同程度的蓝移。　　 采用自组装的电化学装置,以氯化锌和氯化钾混合溶液为电解液,通过改变KCl在溶液中的浓度在Cu衬底上制备出了多种Zn-ZnO纳米结构,KCl在溶液中的浓度分别为0mol/L、0.05mol/L、0.1mol/L和0.2mol/L。结果表明当KCl在溶液中的浓度从0mol/L增加到0.1mol/L的过程中,样品的结晶质量逐渐变好,但当KCl浓度增加到过高的浓度0.2mol/L时,样品的结晶质量又开始变差,并且其纳米结构中存在较多的缺陷。最后对树叶状一维纳米Zn-ZnO结构的场发射特性进行了分析研究。　　 利用水热法,以硝酸锌和六次甲基四胺为反应溶液,通过改变衬底的不同放置条件制备出了形貌差别较大的一维纳米氧化锌结构,并利用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、荧光光谱仪分别对其形貌、结构和光学性能进行了表征。结果表明:竖直放置的衬底上获得了c轴择优生长取向的ZnO纳米棒阵列,但其结晶质量较差,并且绿光峰较强,说明存在较多的缺陷；水平放置的衬底上制备出的纳米结构没有明显择优生长取向,紫外峰与可见光发射峰的比值较大,表明试样具有较好的结晶质量。