半导体及其微结构中激子极化激元的宏观自发相干性研究已经成为凝聚态物理前沿热门的研究课题之一,尤其是温度不太低情况下甚至室温下的激子极化激元凝聚以及相应器件的设计研发逐渐成为该领域研究者梦寐以求的目标。机遇总是伴随着挑战,室温条件下激子极化激元可以稳定存在的Ⅱ-Ⅳ族半导体平板微腔,例如ZnO法布里-珀罗（F-P）微腔,其制备工艺极其困难,使得该研究方向进展缓慢。在本论文中,我们以具有回音壁微腔特性的ZnO纳米结构作为研究对象,利用多种光谱测量手段,重点研究了室温下ZnO中激子极化激元的色散、激射、凝聚等多种物理现象和物理特性。具体内容包括以下两大部分:第一部分为“线性区域”。“线性区域”是指激子极化激元体系处于密度较低、激元之间相互作用较弱或可以忽略的状态。在该部分工作中,我们首次实现了室温下ZnO回音壁微腔中激子极化激元及其色散的光谱实验观测。具体工作包括:第一,巧妙利用具有完美六角形截面回音壁微腔结构的直径渐变ZnO纳米棒,采用显微扫描荧光光谱方法,直接观测到光子-激子共振耦合引起的能级反交叉现象,从而完整地给出了激子极化激元的能量与受限波矢k_?的色散关系。第二,利用角分辨光谱方法,研究了ZnO回音壁微腔中激子极化激元沿c轴的色散关系,即激子极化激元的能量与自由波矢k_//之间的色散关系。第三,考虑ZnO材料带边激子能级特征,详细分析了激子极化激元的偏振特性,利用描述激子极化激元的耦合振子模型以及描述回音壁腔共振模的平面波模型从理论上计算了微腔中激子极化激元的色散光谱,理论计算结果与实验谱图符合的很好。第二部分为“非线性区域”。“非线性区域”是指激子极化激元体系处于密度较大、激元之间相互作用较强的状态。在该部分工作中,我们首次在直径渐变的ZnO纳米棒中实现了可调谐的室温下回音壁腔激子极化激元的激射,详细研究了激子极化激元激射随detuning的变化关系,解释了detuning是如何影响激子极化激元激射的阈值功率以及激射能量蓝移。在角分辨光谱中,我们清晰地观测到室温下ZnO回音壁腔激子极化激元在基态的群集占据,证实激射是激子极化激元基态聚集的一种表现;当ZnO纳米棒中的激子极化激元处于激射状态时,我们在其垂直于c轴方向上观测到清晰的明暗相间光斑,表明了激子极化激元在发生凝聚相变后,出现了明显的相干性。最后,我们初步研究了激子极化激元凝聚随温度的变化关系。变温实验结果揭示,LO声子耦合是导致激子极化激元在基态群集占据的最主要弛豫机制。