以ZnO为代表的氧化物半导体材料的研究是目前国内外非常感兴趣的课题，自从1996、1997年陆续报道了ZnO薄膜的室温光泵浦紫外激射、及其应用前景，对ZnO材料的研究迅速在全世界范围内展开，研究领域覆盖广泛，包括ZnO体材料生长、薄膜生长及特性的研究，能带工程的研究，发光器件、探测器件的研制等等。ZnO被认为是目前在紫外波段最有可能取代GaN的一个体系之一，ZnO为Ⅰ-Ⅵ族直接带隙氧化物半导体材料，与GaN具有相近的晶格常数与禁带宽度，通常为纤锌矿结构，六方相，其晶格常数为3.25(A)，ZnO的激子束缚能高达60meV，比GaN(24meV)高出许多，并且高出室温的热振动能量(26meV)，其室温禁带宽度为3.37eV左右。本文将主要就以下几个问题开展研究工作：　　 1、采用分子束外延先进设备生长高质量的ZnO薄膜，并且对ZnO薄膜的生长及特性进行了分析，具体包括结晶质量、光学性质的测试与分析。　　 2、本文将借助反射光谱与调制反射光谱，利用ZnO的自由激子在磁场中劈裂行为来研究ZnO价带结构的对称性，从实验上确证这个问题，这对以后器件的深入研究铺好了理论基石。　　 3、对于ZnO基发光器件的研究，本文主要以CdZnO薄膜材料为代表的三元化合物开展研究工作，通过适当调节CdZnO中Cd与Zn的比例，将发光波长由紫外延伸到可见光范围；通过研究材料变温光谱，我们获得了材料中的非辐射复合中心的激活能；通过分析CdZnO材料的热稳定性，为实现蓝光与绿光发光器件提供了参考意见。　　 4、对于如何提高发光器件发光效率的问题，本文通过对ZnO薄膜中激子与金属等离子体相互作用的研究，分析了表面等离子体增强对化合物半导体发光器件的发光效率和光耦合输出效率的影响，这将有助于提高发光器件的量子效率。