高性能紫外光探测器在环境监控、临床医学、空间探测、军事安全等方面具有广泛的应用前景。近年,基于ZnO纳米棒（NRs）的紫外传感器表现出高灵敏度、高响应度和快速响应等特性而倍受关注,成为国内外的研究热点。本文基于水热法生长ZnO NRs作为感光层,制备了金属-半导体-金属结构的紫外探测器,从实验和理论出发,系统地探究了种子层退火,水热时间、前驱液浓度、无水乙醇添加剂等水热参数及后退火处理对ZnO NRs晶体性质和紫外传感特性的影响。通过进一步优化工艺方案与条件,制备出了具有高性能的紫外探测器。论文的主要工作和结果如下:（1）探究紫外探测器ZnO NRs感光层制备方法对器件性能的影响。在Si O2/Si基底上分别采用转移法、直接生长法和ZnO种子层生长法制备出ZnO NRs敏感层。传感器特性测试表明,转移法制备的紫外传感器灵敏度低,电流不稳定,而且还存在持续光电导现象。裸露基底直接生长NRs的器件在电压仅为0.2 m V时仍然具有良好的响应,静态功率仅为6×10-12 W,显示出该传感器超低功耗应用的潜力。种子层上生长的ZnO NRs因为与基底种子层晶格匹配而呈现出c轴择优取向,制备的传感器表现出更优异的紫外响应特性,灵敏度和响应度分别高达1.07×10~4和4.94×10~4 A/W,而暗电流仅为254 n A。（2）系统地研究了ZnO种子层在不同温度下退火对ZnO NRs晶体性质及紫外响应性能的影响。结果表明,适当的温度下对ZnO薄膜种子层退火处理有助于提高ZnO NRs与基底的附着能力,获得合适的ZnO NRs结晶质量与密度。相较于300℃、400℃和500℃,200℃下种子层退火处理制备的器件表现出相对优异的传感特性,灵敏度高达2.9×10~4,信噪比达89.25 d B。（3）系统地研究了ZnO NRs的形貌、结构、光学和电学性质与水热工艺参数之间的依赖关系。水热时间适当延长有利于晶体质量的提高,但过度的水热时间反而会抑制长径比。实验结果发现,水热4 h时制备的紫外探测器表现出较为优异的性能,灵敏度达到了2.47×10~3,响应度和探测率分别为5.51×10~3 A/W和1.97×1012 Jones。ZnO NRs的直径和长度都随生长液浓度增大而增大,原因是高浓度的前驱液提供了更多的Zn2+并不断扩散至ZnO核处促进NRs的生长。利用无水乙醇在Zn2+催化下低温分解向前驱液中引入过量的OH-,调节生长环境的p H值。结果显示,器件的瞬态响应特性随着乙醇添加量的增多而明显改善,在乙醇体积比为15%时,响应时间为35.6 s,恢复时间低至3.9 s。（4）研究了空气氛围下退火温度和时间对ZnO NRs的晶体性质和紫外响应性能的影响。对ZnO NRs的后退火处理发现,退火处理未使ZnO NRs形貌发生明显变化,但有效抑制了器件的暗电流。该现象解释为退火对类施主态缺陷的补偿和对带尾态的抑制作用,导致晶体中电子浓度的降低,从而有效抑制了器件的暗电流,同时对锌间隙类施主态的补偿作用减弱了探测器的光响应电流。在400℃退火180 min的紫外传感器其灵敏度和信噪比分别高达4.4×10~5和112.9 d B,响应度达到了26.97 A/W,同时也具有最佳的响应时间和恢复时间,分别为9.23 s和0.48 s。