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Zn元素被广泛运用于工业发展中。本文围绕Zn及其氧化物ZnO展开研究。近年来，异质金属基体上欠电位沉积超薄金属层的实验与理论研究已成为研究热点。研究开发具有特殊物理化学性质的微/纳米金属锌材料具有重要意义和明确的应用价值。ZnO是一种直接带隙半导体材料，晶型属于六方晶系，具有六角纤锌矿结构，它具有资源丰富、无毒性、在等离子体中稳定等优点，被认为是最有希望取代广泛使用的、稀有而昂贵的锡掺杂氧化铟（ITO）的透明导电膜，在太阳能电池、液晶显示器、发光器件、气敏传感器等光电产业领域具有广阔的应用前景，近年来已引起了国内外的广泛关注。相对于传统的薄膜制备方法，电化学沉积方法具有简单、廉价、高产率的特点，显示出广泛的应用前景。本文研究内容及主要结果如下：采用密度泛函理论计算与电化学实验相结合的方法，研究了Zn在Au电极上的欠电位沉积行为。结果表明：Zn能在Au上欠电位沉积。Zn欠电位沉积于金衬底上初始沉积电位约为-0.935V，且遵循二维瞬时形核和生长机制；OH在Zn欠单层上形成共吸附结构，可增加欠电位吸附的锌的稳定性，从而形成具有高电极活性的单层结构。采用电化学沉积法在ITO玻璃衬底上制备出了ZnO薄膜。详细讨论了电沉积电压、时间、温度、电解质浓度等诸多因素对薄膜的影响。最佳的沉积条件为：使用不高于0.10mol/L Zn（NO3）2水溶液作为电沉积液，电压控制在-1.0V左右，反应温度为65C，沉积时间为1025min。且加入合适的表面活性剂及Cl存在有利于低维ZnO纳米结构的形成。采用第一性原理平面波超软雁势方法，对ZnO本征点缺陷及Mg掺杂ZnO的电子结构进行了计算，并利用电沉积方法成功地制备了MgxZn1-xO薄膜（0≤x≤0.250），分析了薄膜的结构和光学特性。结果表明：①VO、ZnO和Zni以施主形式存在；VZn、OZn与Oi以受主形式存在；Zni的存在是未掺杂ZnO呈n型导电的主要原因。②MgxZn1-xO合金薄膜保持六角纤锌矿结构；在同波长的激发光的作用下，随着Mg2+含量的增大，薄膜在紫外发射峰上出现了蓝移，理论计算说明这是由于Zn4s态向高能端移动导致禁带宽度增大的缘故。