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ZnO纳米棒阵列具有很多优点，比如能增强光吸收、提高载流子收集效率和延长少数载流子寿命，这些优点广泛应用在场发射器件、气敏检测、太阳能、纳米发电机和紫外光检测器中以增强它们的工作性能。ZnO纳米棒阵列的间距和密度能够影响基于ZnO光电器件的光电响应和载流子传输性质，通过调控ZnO纳米棒阵列间距和密度可以极大的提升ZnO器件的工作性能。电子束刻蚀技术具有高精确的加工精度，结合低温、低能耗的ZnO水热生长技术能构筑不同密度和形貌的ZnO纳米棒阵列。研究ZnO纳米棒阵列间距和密度对ZnO光电性能的影响，在将来基于ZnO纳米棒阵列的纳米器件中具有重要的意义。本文主要在以下几个方面开展了相关的研究工作：1、利用磁控溅射技术在硅、玻璃和ITO导电玻璃溅射一层锌膜，然后再用水热合成法在低温中进行生长ZnO纳米棒垂直阵列。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、高分辨电子显微镜（HRTEM）及光致发光（PL）对ZnO纳米棒的形貌、晶体结构进行表征和分析。实验结果表明：ZnO纳米棒阵列在各种基底上均能获得；高分辨电子显微镜（HRTEM）表明纳米棒沿着[0001]方向生长并具有很好的单晶性；光致发光结果表明纳米棒阵列有很好的带边发光峰，而没有发现由于表面态而引起的缺陷发光光谱。2、利用电子束刻蚀方法在硅基底上制备出不同间距和面积的ZnO种子生长点，随后的水热反应在ZnO种子层上构筑了不同密度和形貌的ZnO纳米棒阵列。结合电子束刻蚀的高加工精度和水热生长低温、低能耗等优点，通过调控水热反应的温度以及pH值我们得到了图案化ZnO纳米棒阵列的最佳参数：温度80℃、pH值10.4。最后利用具有紫外光源的微探针台研究了图案化ZnO纳米棒阵列的传输特性，测得I-V曲线结果表明在纳米棒阵列和金属电极之间形成了背靠背的肖特基接触。在紫外光照下ZnO纳米棒阵列具有很高的紫外光响应值大约为104。3、利用磁控溅射技术在花瓣状的ZnO纳米棒阵列表面沉积一层TiO2，形成复合结构的ZnO/TiO2核壳结构。随后的光电性质研究结果显示：ZnO/TiO2异质结显示了很好的光伏特性，开路电压约是0.18V，短路电流约是7.7nA。紫外光响应测试显示光电流具有快速的响应和恢复时间，表明这种图案化的核壳纳米棒阵列改善了电荷的分离和收集效率，有望在光电太阳能器件和紫外光检测器上具有很好的应用前景。