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ZnO作为一种新型直接带隙半导体材料，室温下禁带宽度为3.37eV，激子束缚能为60meV，在蓝紫光发光二极管、紫外探测器、透明导电薄膜、太阳能电池、场效应晶体管、传感器以及自旋电子等领域具有巨大的应用潜力。近年来，氧化锌的能带工程一直是学术界研究的热点。ZnO材料中掺杂某些特定元素可调控其能带，在深紫外探测器方面有着极为重要的应用。本文主要以硝酸锌为锌源、硝酸镁提供掺杂离子，去离子水为溶剂，利用高温混合水热法制备ZnO及其Mg掺杂纳米晶。通过XRD、SEM和TEM、紫外可见、紫外荧光分光光度计等测试手段对制备的纳米晶进行了分析和表征。研究了水热条件（碱度、混合温度、表面活性剂）对非掺杂ZnO纳米晶结构、形貌和光学性质的影响。探索了高温混合水热法制备的Mg掺杂ZnO纳米晶的带隙随Mg掺杂组分之间的变化关系。水热条件（碱度、混合温度、表面活性剂）对非掺杂ZnO纳米晶的结构、形貌、光学性质有重要的影响，研究表明，所用的高温混合水热提供了一种ZnO窄尺寸分布的球形颗粒纳米晶的宽生长窗口，其碱度和温度范围分别为（0.1-0.6mol·L-1）和（160-200℃）。混合温度高于200℃和表面活性剂存在时，有利于ZnO纳米棒的形成。高温混合水热法制备ZnO纳米晶的优化温度和碱度条件分别为200℃和0.1mol·L-1。不同生长条件下获得的ZnO纳米晶光致发光光谱只包含由激子复合而产生的385nm附近的紫外激子发射峰。采用高温混合水热制备了MgxZn1-xO纳米晶，研究表明镁掺杂浓度低于50%时（x值小于或等于50%），MgxZn1-xO纳米晶未出现相分离，呈六方单相结构。而当镁掺杂浓度高于60%时（x值大于或等于60%时），MgxZn1-xO纳米晶出现相分离，分离杂相为Mg(OH)2。通过Mg掺杂可连续调控MgxZn1-xO纳米晶的光学帶隙研究发现，镁掺杂浓度低于50%时（x值小于或等于50%），MgxZn1-xO纳米晶的光学带隙随着组分浓度增大而增大，其值可在3.23eV-3.39eV连续可调。所获得的MgxZn1-xO纳米晶荧光光谱只有紫外发光峰而没有与可见光相关的缺陷发光峰，表明所获得的MgxZn1-xO具有高结晶质量，且紫外发光峰位随着Mg组分的增大发生蓝移。本文还探索了紫外光辐照处理对水热生长的ZnO薄膜电学及光学性能的影响，发现紫外辐照处理可以提高薄膜的电学性能。