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本文介绍了掺杂ZnO的制备方法、晶体结构及性能。探讨了利用均匀沉淀法原位掺杂，通过两步合成掺铁ZnO的最优制备条件。通过优化实验条件，在常温、常压下制备出粒径均匀、分散良好的前驱物，然后经过合适温度的热处理得到Fe/ZnO晶体。实验确定了最佳原材料、最佳生长温度和热处理温度等因子：掺杂速度与掺杂剂的表面积正相关，掺杂方式宜采用方式Ⅰ，Fe/ZnO中杂质含量与掺杂时间正相关，掺杂66h时达到最大杂质浓度为0.28％(wt)；晶体的生长习性与掺杂剂表面形态有关。
采用体式显微镜、XRD、TG-DSC、FT-IR等手段表征了Fe/ZnO晶体的形貌和结构，并对制备条件进行了分析。结果表明：Fe/ZnO前驱物为正六边形片状晶体，主要成分为Zn(OH)2和ZnCO3·2Zn(OH)2·H20，600℃热处理对宏观形貌基本无影响，但晶片的透明度和平整度下降，该温度下可以去除前驱物中因包夹而带入的挥发性杂质：Zn1_xFexO在x<0.24％时，Fe的掺入未改变ZnO主晶相，仍属于纤锌矿结构。随着掺杂浓度的增大，ZnO的特征衍射角向大角度方向移动，晶格发生畸变，经计算可知晶胞参数a，c均减小，平均粒径先增大后减小，晶体内部处于压应力状态；
采用自行搭建的Zolix光学平台对Fe/ZnO晶体进行了光学特性研究，分析了其发光机理，并初步探讨了材料在光的偏振和磁性传感器方面的应用。透射吸收实验表明，Fe掺杂浓度对ZnO晶体的光学带隙有重要影响，随着掺杂浓度的增大，带边吸收波长发生蓝移，ZnO的光学带隙(Eg)逐渐变大，符合布斯坦.摩斯定律：光致发光实验表明，Zn1_xFexO材料在380nm、428nm、590nm附近有三个宽的发射带，其发光强度对掺杂浓度敏感，特征峰波长均发生红移，我们认为这些变化与掺杂后导致的能带结构变形、样品的晶化质量、晶体内部的缺陷浓度以及Fe-O第二相等因素有关。380nm、428nm、590nm附近的三个发射带分别在x=0，0.24，0.18％时发光强度达到最大；光的偏振实验表明，该法制备的纯ZnO对光不具有偏振特性，而Zn1_xFexP材料的偏振面旋转角度0在35～650间光强IG出现最大值，其中光强IG在掺杂浓度x=0.18％，偏振面旋转角度θ=50°时达到最大；磁敏感实验表明，Zn1_xFexO材料在掺杂浓度x=0.18％时光信号对磁场最敏感。随着磁场强度的增加，特征波长的主峰光强谱发生分裂，分裂后的两个波长的光强特征峰发生红移，光强也基本呈线性变大。