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近年来，由于低维纳米材料独特的物理与化学性质，以及其将来在催化，传感器，晶体管，数据存储等方面的广泛应用前景，纳米科学技术引起了人们越来越多的关注。由于低维纳米结构的形貌对它们的物理性能有很大的影响，因此纳米结构形状与大小的可控性以及可重复生产性是纳米结构应用的一个关键问题。另外，低维纳米材料中的掺杂和缺陷对材料的性能也有很大的影响。对所有纳米半导体材料和器件来说，很少量的掺杂就会明显影响其物理和化学性质。杂质和缺陷的引入会破坏晶格的周期对称性，因此改变其能带结构。本文主要分两部分，一部分是关于对纳米结构形貌的控制，另一部分是关于对纳米材料掺杂与缺陷的控制。 第一部分的重点是研究利用超薄阳极氧化铝（AAO）膜作为模板制备高密度磁性纳米点阵列。通过粘接在所需基片上的AAO膜的辅助，高真空热蒸发制备有序磁性纳米点阵列。采用不同的孔洞直径的AAO膜，磁性纳米点的典型大小被分别控制到20纳米和80纳米。在基片上磁性纳米点的填充密度可以达到2.36×1010cm-2。通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)，表征了磁性纳米点的表面形貌，这证实了尺寸控制生长，表明其均匀的尺寸分布。同时，用磁力显微镜(MFM)测试了纳米点的磁性特性，证实纳米点之间的磁性效应与其尺寸大小相关。 第二部分的重点是铝磷化镓纳米晶体（AlxGa1-xPNCS）首次在铝催化的硅纳米线(Si NWs)的顶部成功地异质外延生长出来。传统的金催化的纳米线生长往往会带来催化剂污染，不利于半导体性能，而用铝催化在Si表面通过气-固-固(VSS)的增长机制外延生长Si纳米线的方法是一个与互补金属氧化物半导体工业(CMOS)兼容的解决方案。通过化学气象沉积(CVD)，分别在Si片和Si纳米线上，利用纳米铝颗粒作为种子诱导生长AlxGa1-xP纳米晶。实验中，至关重要的是对铝催化外延生长的Si纳米线的大小，生长方向以及晶体质量的控制，它们对触发AlxGa1-xP NC的生长和减少纳米晶在外延的初始阶段的晶格失配的数目以及相关结构缺陷有很大影响。AlxGa1-xP纳米晶可以在[111]取向直径约30nm的Si纳米线上生长。光学表征显示，AlxGa1-xP纳米晶的带隙增大并且有自由载流子的非辐射复合。拉曼光谱也表明AlxGa1-xP纳米晶相对于GaP块材的横光学峰和纵光学峰都有红移。