本论文以较为普适的自组织理论为指导，研究了GaN和ZnO的自组织生长，解决了GaN生长机理中一些悬而未决的问题，对ZnO纳米线自组织生长的本质有了更深入的认识，并应用到了实际紫外探测器器件性能的提高和新器件结构的设计。　　本文取得的主要结果如下:　　1、根据经典热力学理论，GaN的表面坑由螺位错形成，但理论预测的坑的尺寸远小于实验中观测的。由耗散结构的局部平衡假设，系统越接近平衡生长，保持相同局部平衡状态的范围越大，表面坑越小。若系统开始离开平衡，局部平衡范围相对于螺位错螺旋中心和边缘而言太小，两者不能处于相同的平衡状态，当位错核心的中心曲率达到临界值1/r0时，螺旋边缘的加速速率曲率不会降到零，因此，坑将继续扩大形成大尺寸的表面坑。当系统远离平衡时，将会形成GaN的纳米线阵列。　　2、同为GaN基材料，仅生长方向不同，c面GaN表面坑被认为是由螺位错形成，而a面GaN表面坑被认为是由成核岛的合并形成。而我们的实验发现，在a面GaN上也存在由螺位错形成的表面坑，不仅如此，由全螺位错形成的坑的尺寸大于由不全的具有螺型分量的位错形成的表面坑的尺寸。因此，不同极性面，其表面坑的形成机理是相同的。　　3、通过对ZnO纳米线水热法生长演化过程的观察，发现协同学描述的自组织规律。新序得以形成的本质是生长基元对溶质资源的竞争。较大尺寸的成核点更易于长大，而小核更易于消失，因此，大的成核点构成序参量，会役使其他小的成核点子系统按照它的模式进行，成为这一过程的伺服机制。浓度的变化实验进一步给出了资源竞争的出现和消失过程，没有竞争，就没有序参量，也就没有非线性相互作用，最终无法产生有序结构。它们之间的关系是环环相扣，缺一不可的。　　4、依据ZnO纳米线自组织生长的协同学原理，实现了增益可定制的纳米线阵列紫外探测器。通过调控电极、种子层厚度、生长浓度、时间之间的匹配，使生长的纳米线形态规则，得到电极两侧纳米线桥接紫外探测器件。归根结底，定制纳米线阵列紫外探测器增益方法的关键是在给定条件下寻找合适的生长溶液浓度值，使生长始终处于资源竞争的状态中。　　5、通过对比不同晶向的GaN基表面上生长的ZnO纳米线，发现极性是ZnO纳米线自组织生长的必要因素，GaN表面的缺陷为自组织生长提供了成核点，同时，表面的起伏也极大的影响了纳米线的密度和取向。据此，提出了栅上长有斜向ZnO纳米线的半极性AlxGa1-xN/GaN异质结HEMT紫外探测器，通过纳米线对紫外光的响应调制2DEG，提高探测器的灵敏度和响应速度。