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ZnO与TiO2具有相似的能带结构和禁带宽度,是优异的半导体光电功能材料。高度有序且垂直基底的ZnO与TiO2纳米线阵列以其更加优异的性能在众多领域如太阳能电池、发光二极管、传感器及UV探测器等纳米电子器件及纳米光电子器件方面有着广泛的应用。另外,结合ZnO、TiO2半导体与导电聚合物PANI的光电效应、光敏气敏性等及P-N结特性还可制作多种光电器件,可进一步提高ZnO与TiO2半导体纳米材料的性能并拓宽其应用领域。为了给第四章器件的制备提供坚实的材料基础,本实验分别采用电化学沉积法和水热法制备出高度有序且均匀分布的ZnO纳米线阵列和TiO2纳米线阵列。其主要研究内容及其结果如下：(1)对比多种制备方法后选择电化学沉积法,制备出垂直基底高度有序的ZnO纳米线阵列,纳米线在整个FTO基底上均匀分布。通过控制电沉积参数,实现对形貌的可控生长。优化实验参数过程中,出现了ZnO纳米线、ZnO纳米片纳米线夹杂的情况,表明不同的实验条件对纳米结构形貌的影响巨大,所以本章对纳米线的形成机理进行了比较详细的论述。采用SEM、XRD及PL等对ZnO纳米阵列进行表征,结果表明制备出的ZnO纳米线阵列具有良好的晶体质量和光电性质。(2)利用FTO导电玻璃的导电层与TiO2的晶格失配仅为2%,以钛酸丁酯、去离子水和浓盐酸为前驱液,采用水热法直接在FTO基底上生长TiO2纳米线阵列。优化实验参数,得到垂直于FTO基底的高度有序纳米线阵列。XRD及SEAD表明制备的TiO2纳米线为金红石晶型；从高倍SEM、TEM及XRD可以看出,每一根纳米线均有几十条4-7nm的小纳米线聚集而成,每一条细小纳米线都具有很好的单晶结构。在TiO2纳米线直径方向上,相邻晶面的间距约为0.325nm,对应着金红石型TiO2晶体的(110)晶面,这表明纳米线具有[001]择优取向生长。(3)采用溶液法制备出酸掺杂的P型导电聚合物PANI纳米线,利用ZnO、TiO2纳米线阵列与PANI纳米线薄膜间的P-N结特性分别组装三明治纳米器件FTO-ZnO/PANI-FTO、FTO-TiO2/PANI-FTO及FTO-TiO2/PANI/TiO2-FTO,采用SEM及EDS表征了PANI(?)内米线；采用I-V曲线表征三明治器件的P-N结整流效应；采用I-t曲线表征三明治器件具有良好的光敏性及可逆性。