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能量带隙宽达3.37eV和室温下激子束缚能高达60meV的ZnO材料成为近几年科学家们研究的热点,因为这种材料在各种各样的应用中存在巨大潜力。一维纳米氧化锌是准一维实心纳米材料,其尺寸是指在两个维度方向上为纳米数量级,在长度上比上述两方向上的尺寸大得多,是宏观量上的纳米材料。纳米线、纳米棒、纳米管、纳米带等都属于准一维纳米结构。鉴于其极强的电荷载体输运特性和很高的晶体质量使它们引起了很大的关注。这种1-D结构以其独一无二的特性使得它们在已经广泛研究的纳米尺度的器件(FED、 LEDs、激光、光电探测器、化学/生物传感器和表面声波器件)领域很有吸引力。本论文首先介绍了ZnO材料的结构和基本性质,以及其在场发射显示器应用领域的前景。然后重点研究一维ZnO纳米棒的增强场发射效应和N掺杂、A1掺杂特性。最后研究了场发射材料类金刚石碳膜(DLC)的性质。具体分为以下几部分：1.ZnO纳米棒的增强场发射特性。水热合成反应釜在低温95℃下制备了竖直生长的ZnO NRs场发射阴极阵列。通过调节种子层的层数、反应溶液的浓度等方式制备了不同尺寸、密度和形状的纳米棒。研究了退火对纳米棒形貌和结构性质的影响,400℃下半小时退火的纳米棒电阻明显降低,因为此时由缺陷引起的自补偿效应最低。在Si基底上制备的ZnO NRs/FLG结构的场发射阴极展示了良好的性能,在比较低的真空10-5Torr得到了比较低的开启电场强度0.9Vμm-1,场增强因子β=5556。2.掺杂ZnO纳米棒。在90℃下用水热扩散法制备了N掺杂ZnO (N-ZnO)纳米棒。低温(10K)PL光谱显示在能量为3.353和3.242eV处存在两个峰,分别对应受主束缚激子发射峰和施主-受主对。N-ZnO纳米棒阵列的电阻比未掺杂的降低了5.8倍。3.通过直接把掺杂物质放入反应溶液中制备了Al掺杂ZnO (Al-ZnO)纳米棒。所制备的Al-ZnO纳米棒表面出现褶皱,400度退火后褶皱消失。室温PL光谱显示了Al-ZnO的深能级发射,低温PL光谱上同时出现施主束缚激子发射峰(3.362eV)和受主束缚激子发射峰(3.353eV)。4.Mo掺杂类金刚石碳膜。采用离子源辅助电弧离子镀的方法制备掺钼类金刚石涂层。通过RBS的测试分析结果可知,在样品中钼元素的分布是均匀的。涂层中钼的含量是通过改变乙炔流量来进行控制的。所沉积的样品的表面均方根粗超度(RMS)在1.5nm范围内。在最佳沉积条件下所制备的涂层的硬度可以达到35GPa。这种高硬度的形成可能是由于在掺钼类金刚石薄膜的沉积过程中形成了多层结构和具有C=Mo键的钼碳硬质相的生成。