准一维半导体纳米材料由于其独特的物理性质和巨大的应用潜力，成为21世纪以来研究最为活跃，发展最为迅速的课题之一。对这种纳米材料的可控生长及表征则成为研究其物理现象和性质的基础与保障，而其中电子显微学则是必要的研究手段。 本论文介绍了作者利用环境扫描电子显微镜原位生长ZnO纳米结构，研究ZnO纳米材料的生长机制所做的一些工作，另外，合成并研究了以p型掺杂为目的的掺氮和掺磷的ZnO纳米线。并且运用透射电子显微镜对纳米结构和掺杂纳米线的微结构进行了表征，该研究揭示了掺杂的物理机制。主要内容包括： 1.研究环境扫描电镜中ZnO纳米片子和纳米梳子的生长。在二步升温法中，ZnO的生长方向从a轴变为c轴。这会导致沿a轴的母线上的二次生长，由于实验条件的不同会形成纳米片子或纳米梳子。研究发现，在高浓度的锌蒸气条件下，母体纳米线上容易由气-液-固生长机制(V-L-S)进行自催化一维生长，形成纳米梳子，且有较高的生长速度。而在相对较低浓度的锌蒸气条件下，则通过气-固生长机制(V-S)长成纳米片子。 2.研究了环境扫描电镜中ZnO纳米壁和纳米线体系的原位生长。发现纳米壁是生长在多晶ZnO层的晶界上，而纳米线是生长在纳米壁的晶界上，利用实时记录的扫描照片可以直接测量得到两种结构的生长速度，利用V-S生长机制对两种不同的生长速度进行了解释。 3.利用简单化学沉积法(CVD法)合成了ZnO掺P纳米线，部分样品发生了p型转变，在测量中还发现了单根纳米线中的pn结，利用生长条件讨论了生长机制，研究了样品微结构研究和光致发光谱(PL谱)，解释了这些现象。另外作者对ZnO掺N纳米线也进行了一些研究，发现在生长过程中通入NH3，合成的纳米线中有N的掺杂出现，但是H的存在可能会形成N-H键，钝化了这种受主杂质，因此和GaN的p型掺杂一样，退火是一个很关键的步骤，相信通过继续的实验，摸索退火条件，ZnO掺N纳米线的p型转变也会实现。 4.研究了正三角形截面单根纳米棒的回音壁效应，直接观察了纳米棒中激子极化子的回音壁现象。利用平面波干涉模型提出了理论公式并经行了拟合。经过拟合发现，较粗的纳米棒，谐振腔尺度远大于波长，公式计算结果和实验拟合的相当一致，但随着尺度减小，计算结果和实验会有一个相应变大的偏移。文中还利用正六边形截面纳米棒的回音壁效应验证了这个现象。 5.利用透射电子显微镜研究了CdxZn1-xS纳米梳子的显微结构，利用ALCHEMI通过EELS测量了该样品的极性，讨论了生长机制。文中还讨论了实验中的会聚束效应和非局域效应，优化了实验条件，在优化的实验条件下进行了极性的测量。 6.利用EELS研究了Ga2O2掺N和GaN掺O中的掺杂元素。利用密度泛函(DFT)理论优化了原子结构模型，并计算了几种缺陷的结合能。结合FEFF8利用多重散射理论计算模拟了O和N原子的K峰。在选区衍射和高分辨像无法分辨的情况下，利用EELS发现Ga2O3掺N样品中存在GaN的微相。另外利用EELS证实了GaN掺O中的N占在O位上。