新型半导体异质结构是当前半导体科学技术研究的前沿领域。借助异质材料的接触与融合所产生的表面和界面的奇异功能特性，来创造新型材料和器件，已成为许多研究领域的指导思想。本论文从ZnO基半导体出发，探索发展新结构、揭示新现象、阐释其物理机制，着重介绍了两方面工作：ZnO/Au异质结构材料设计、制备，并对ZnO薄膜的应力、发光特性以及极性控制作进一步的探讨；ZnaSiO<,4>纳米线和Zn2SiO<,4>-Zn异质结构纳米同轴线的制备，及其发光性质研究。 在ZnO/Au异质结构材料的研究中，首先采用了基于密度泛函理论的从头计算方法，参照层晶模型的构建方法，设计了Au(111)及其上面的ZnO形成的ZnO/Au异质结构模型。通过模拟计算ZnO小同结构的体系总能，优化并确定了ZnO薄膜的结构性质。接着我们在Si衬底上溅射沉积了两种厚度的Au薄膜，后用气相沉积方法在不同温度下沉积了ZnO薄膜。研究发现Au形成纳米晶粒后生长的ZnO薄膜表面呈六角对称小丘状，薄膜沿c轴生长，晶粒尺寸较大，晶粒间接合较好，晶体质量较好；通过。Raman、CL、CBED等表征手段表明，用纳米Au晶粒引导异质生长ZnO薄膜，小仅能够充当生长晶核，还能够控制ZnO薄膜为Zn极性、降低Si衬底与外延层间的失配应力、提高带边紫外发光效率。此外结合理论模型，进一步探讨Au纳米颗粒上ZnO薄膜的生长机制；提出在晶核形成时处于富Zn状态，随着晶核慢慢向边上生长，Zn和O的比例越来越接近理想化学剂量配比，ZnO的质量也更好，岛状的ZnO慢慢接合在一起，形成质量较好的无晶界的薄膜结构。 另一方面，我们用简单的气相沉积生长了Zn2SiO<,4>纳米线和Zn2SiO<,4>-Zn异质结构纳米同轴线阵列。使用了包括扫描电子显微镜、能量色散X射线谱、高分辨透射电子显微镜以及x射线衍射等各种实验方法对样品进行了表征，提出了一种新的应力促进生长机制，为生长均匀的纳米同轴线提供一种新的技术。同时测量了不同温度下样品的阴极荧光谱，在300 nm左右、560 nm和865 nm左右分别出现了强度依次减弱的峰。各峰的半高宽都随温度增长而增大。通过对比Zn2SiO<,4>纳米线的发光特性表明，回音壁模式为光在Zn2SiO<,4>纳米线内传播的主要模式，因而小同直径的Zn2SiO<,4>纳米线得到不同波长的发光；波长约为560 nm的谱峰恰好满足光在Zn<,2>SiO<,4>-Zn壳层外壁多次反射形成回音壁模式的条件，这也是纳米结构中经常观察到的一种模式。而波长约为300nm的谱峰可归结于沿金属锌中芯表面传播的消逝波，这是Zn<,2>SiO<,4>-Zn异质结构纳米同轴线所特有的。我们还提出用波导模式来解释波长约为865 nlTl的谱峰，该模式为光在Zn内芯与Zn<,2>SiO<,4>-Zn外壳外壁间的多次反射，并满足加强条件形成了共振。由于这种特殊的金属一半导体同轴结构，消逝波限制了光在Zn中芯表面的传播，大大降低有效模体积，获得了较大的Rabi分裂，因而在波长约为300nm左右可以观测到双谱峰结构。