本文研究的主要内容为氧化锌纳米材料的制备及其生长机理、光学性质研究。文中首先简单介绍了纳米科学的研究对象,纳米材料的主要特点以及纳米材料对各科学领域发展所起到的巨大作用。文中还对观测纳米材料的结构、形貌和光谱性质的一系列仪器作了简单的介绍,包括X射线衍射光谱仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、光子相关光谱仪和激光拉曼光谱仪等。随后,重点介绍了我所研究的氧化锌纳米材料的特性,发展现状,溶胶凝胶法生长不同形貌纳米氧化锌的实验控制方法以及所得氧化锌纳米点阵列、纳米棒的光学性质分析,并且从生长机理分析入手,深入探讨了衬底、溶胶浓度、老化时间等对纳米材料生长的影响。氧化锌作为一个高激子能量、宽禁带的半导体材料,同时又有着良好的热和化学稳定性,其纳米材料有着广泛的应用价值。我们通过控制各项实验参数,利用实验装置简单、低反应成本的溶胶凝胶法制备出了氧化锌纳米点阵列以及氧化锌纳米棒。制备氧化锌纳米点阵列时,我们首先用成熟的草酸电化学腐蚀法制备出有序的多孔氧化铝模板,然后以氧化铝模板为衬底,用一定浓度的前躯体溶胶在其正面旋转涂胶,并高温退火。扫描电子显微镜证实,模板上的氧化锌围绕各有序孔,自组织形成了多层的纳米点阵列。我们通过改变溶胶浓度,模板孔径,寻找到合适的实验参数获得了最佳的形貌。研究中我们发现,模板表面局域电荷诱导了氧化锌纳米点的自组织行为,从而促成了这一结构的获得。另外,在所得纳米点阵列的共振拉曼光谱上我们能观察到3级共振峰以及表面声子信号;在其光致发光谱上我们观察到强烈的紫外发光峰和较弱的缺陷峰。氧化锌纳米棒在激光、生物探测、太阳能电池、磁存储等方面有重大应用价值。我们通过溶胶的室温老化,成功地在玻璃衬底上一步制备出了氧化锌纳米棒,并且我们从文献上的周期键链理论、奥斯瓦尔德熟化、定向联结生长的各种理论出发,深入研究了溶液环境下纳米棒的生长机理。以上研究得到了国家科学自然基金(50572064,10874115, 10734020 ),国家教育局( IRT0524 ),上海市重点基础研究项目(08JC1411000)的资助,特此感谢!