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使用静电增强超声雾化热解法制备了ZnO薄膜,用XRD、SEM、PL、RAMAN等手段研究了制备条件对ZnO薄膜形貌、内部缺陷的类型、发光性能、气敏性能的影响;研究了掺杂对ZnO薄膜光学性能、电学性能、气敏性能的影响;并以制备的ZnO薄膜为缓冲层,在Si衬底上生长ZnO纳米阵列和ZnO纳米结构,研究了ZnO纳米阵列在气体电离传感器上的应用。其主要研究结论如下:（1）采用静电增强超声雾化热解方法制备出高质量的ZnO薄膜,并对不同工艺条件下薄膜的结构、成分、形貌、沉积速率、光致发光进行分析,我们发现当前驱体的浓度在0.010.005M之间时,衬底温度在400500℃,当载气量为200500sccm制备的薄膜的取向性较好,且薄膜平整致密。使用较高浓度前驱体制备的ZnO中,存在明显的蓝光发射峰和绿光发射峰;蓝光发射峰与锌间隙能级有关;绿光发射峰由VZn的不同电离态引起;在600℃下氧气氛退火60 min后蓝光发光峰和绿光发光峰消失了。（2）评价了不同衬底温度、不同载气条件下制备的ZnO薄膜的电学性能,在衬底温度为440℃制备出了霍尔迁移率为141 cm2/Vs,电阻率为9.99?cm-1的p-型ZnO薄膜;使用XPS和低温PL分析了在440℃制备的p-型ZnO的成分及受主缺陷的类型,该薄膜中受主能级位于价带上160 meV和250meV处,并推测其与NO和VZn有关。研究了晶界对薄膜电学性能的影响,发现载气的类型影响薄膜的导电性能。使用SCM对氧气做载气制备的ZnO薄膜的载流子分布进行了表征。晶界上吸附的氧使得晶粒中的电子耗尽,造成晶粒中空穴的散射作用减弱和晶界附近空穴积累,是引起超高空穴迁移率的原因。（3）制备了Ag掺杂和N掺杂p-型ZnO薄膜,研究了它们的结构、光学性能、电学性能,摸索了最佳的掺杂量。研究了双受主共掺杂理论,揭示了Ag-N共掺杂在理论是可行的。使用共掺杂技术制备ZnO: （Ag, N）薄膜,并研究了该薄膜的结构和光学电学性能。XDR表明共掺杂提高了晶体的质量,霍尔测量表明共掺杂制备的ZnO有较低的电阻和较高的霍尔迁移率;实验表明双受主共掺杂增强了N和Ag原子的稳定性,提高了掺杂浓度;我们还发现ZnO（Ag, N）与ZnO:Ag相比,薄膜的光学透过率明显提高,Ag-N共掺杂的ZnO电学和光学性能的稳定性较好。（4）使用化学气相传输法在蒸金的硅片生长了ZnO纳米线;通过分析生长不同阶段的SEM,明确了ZnO纳米线的生长遵循VLS机理。使用静电增强超声雾化法在Si上制备了ZnO缓冲层,并在该缓冲层上生长了ZnO纳米阵列。在Si上使用不同催化剂成功生长了ZnO纳米结构,实验发现Cu作催化剂在Si衬底上得到楔状ZnO纳米片,该结构的ZnO纳米片沿[0110]方向生长,纳米片上下表面为±（0001）极性面;纳米片的生长遵循VLS机理,属于六角纤锌矿晶体结构,纳米片的位错和堆垛层错等晶格畸变较少;使用Zn催化在Si衬底上得到长达几百微米的ZnO纳米带。ZnO纳米带沿[0110]方向生长,属于六角纤锌矿晶体结构;纳米带的生长遵循VLS机理。比较了不同使用不同催化剂制备ZnO的PL。实验表明,在缓冲层上Au催化制备的ZnO纳米阵列具有较强的发光强度,Cu催化制备的ZnO楔状纳米片次之,Zn催化制备的ZnO纳米带最弱;这是由于使用不同的催化剂制备的ZnO纳米结构中的缺陷数量和缺陷类型不同造成的。（5）研究了场致电离气敏传感器的工作原理。发现在电场限制区中,气体场致电离产生的电流强度与气体的特性密切相关,可以作为鉴别不同气体的特征。使用有限元软件模拟了纳米线顶端的场强分布,模拟的结果表明纳米ZnO的顶端电场增强因子的最大值约为187。使用不同取向的ZnO纳米棒制作了场致电离气体传感器,研究了不同形貌纳米线制备器件对丙酮的响应曲线,测试表明器件的响应曲线分为三个区,响应曲线与电场增强因子β密切相关。研究了器件对甲苯和丙酮的电离特性曲线。从气体放电电流和击穿电压来看,器件可以明显的区分甲苯和丙酮。测量了器件对NOx化合物的响应,实验表明在较低的浓度下,NOx化合物的浓度电流响应值呈现近似的线性关系,器件的响应速度为1740s,器件的灵敏度为0.045±0.007 ppm/pA。测量了器件对苯、异丙醇、乙醇、甲醇化合物的响应,实验表明器件对静态极化率较大,电离能低的气体有一定的选择性。（6）测试了不同衬底温度下制备的ZnO薄膜对NO2气体的气敏性能;实验表明550℃制备的粉末状的ZnO薄膜对NO2的敏感度较高,并表现出较好的响应-恢复特性;研究了致密的ZnO薄膜厚度对气敏性能的影响,实验表明薄膜对NO2的敏感度随膜厚增加而减少;对于550℃制备的粉末状的ZnO薄膜而言,对NO2的敏感度先随薄膜的厚度增加而增加,当薄膜厚度到达一定程度时,其敏感度反而下降了。研究了ZnO:Al薄膜对NO2的敏感度,实验表明在260℃的工作温度下,当ZnO:Al中Al含量为0.4mol%,对40ppm的NO2的敏感度高达74.8。研究了ZnO:Ag薄膜对NO2的敏感度,当掺Ag量为3mol%时,ZnO:Ag薄膜对NO2的灵敏度最高,实验还发现ZnO:Ag薄膜在NO2中光学透过率会发生改变。我们比较了掺Al、Ag的ZnO薄膜及未掺杂的ZnO薄膜对NO2的气敏性的动态响应,实验表明ZnO:Al薄膜对NO2的灵敏度最高,但达到稳定状态时所需的响应时间较长;掺Ag的ZnO灵敏度较低,且在排气后不容易恢复到初始的状态;未掺杂的ZnO薄膜对NO2的灵敏度居中,但是其响应速度较快。