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介电纳米共振子（Dielectric nanoresonators,DNRs）因其独特的光共振性质已经被广泛应用于增强光谱、生物传感等领域。与贵金属纳米颗粒的局域表面等离子体共振（Localized surface plasmon resonance,LSPR）性质类似,DNRs的光共振性质受到纳米粒子自身材质、形状尺寸、所处微环境及颗粒间的耦合等因素的影响,具有可调的光散射性质。然而,目前关于DNRs的光学性质的研究主要集中于Si、Ge等纳米结构,对于具有合成方法简单、更低光损耗等优点的半导体氧化物,如TiO2、ZnO、Cu2O等的研究尚不充分,此外,关于DNRs的光散射性质在分析检测中的应用,目前主要集中于规则的阵列结构,在单颗粒水平上的研究和应用鲜有报道。因此,本论文以氧化锌介电共振子（Zinc oxide dielectric resonators,Zn O DRs）为研究对象,针对目前DNRs在光散射分析研究中存在的不足,开展了以下研究内容:1.ZnO DRs的暗场光散射成像。考虑到介电材料的光散射性质与贵金属纳米材料的LSPR性质类似,即颗粒的形状尺寸是影响其光散射性质的重要因素之一。因此我们通过调节反应物的比例合成了不同形状的ZnO DRs,结合暗场显微镜（Dark-Field microscope,DFM）成像和扫描电镜（Scanning telectron microscope,SEM）共定位技术,研究了不同形状的ZnO DRs的DFM成像特征,发现其具有类似于大尺寸等离子体纳米颗粒的边缘效应现象,以及散射光颜色对结构尺寸具有依赖性。在此基础上,探究了介质微环境和基底对ZnO DRs散射光的影响,结果表明虽然ZnO DRs具有不同形貌,但随着溶剂折光指数（Refractive index,RI）的增加,ZnO DRs的散射光强度都有较为明显的降低,与米氏散射公式有较好的吻合。另一方面,通过对比研究发现不同形貌ZnO DRs对溶剂RI响应灵敏度有如下规律:复杂结构高于简单结构,即X型>Y型>片状>棒状。这一研究,为进一步扩展ZnO材料在光散射分析领域的应用奠定了一定的基础。2.单颗粒水平上棒状ZnO DRs的光学传感性能。为了进一步探索ZnO DRs的光散射性质及其光散射分析传感性能,将其更好的应用于光散射分析领域。在此,我们首次使用氧化锌微米棒（Zinc oxide microrods,ZnOMRs）作为DFM成像探针,系统地探究了ZnOMRs的光散射特性及其在单颗粒水平上的光学传感性能。研究发现,ZnOMRs的散射光颜色具有结构尺寸依赖性及偏振光依赖性;另一方面发现ZnOMRs具有与等离子贵金属纳米颗粒对溶剂RI的散射光响应刚好相反的独特性质,ZnOMRs的散射光强度随着溶剂RI的增加急剧降低,同时散射光颜色从黄色逐渐变为黄绿色,尤其是在横向电偏振光（Transverse electric,TE）的照射下变化更为明显,表现出偏振依赖的RI灵敏度。ZnOMRs独特的光散射特性和偏振依赖的RI灵敏度特性,为发展新的单颗粒光散射成像分析方法提供了更多的可能性。3.ZnO@Au单颗粒生长的原位、实时暗场光散射成像。复合纳米结构不仅具有单个组分的性质,还可能具有协同性质或新的性质,故而吸引了人们广泛的关注,也是复合纳米光谱探针和复合纳米材料的研发方向之一。特别是半导体和金属的复合结构,已经被广泛应用于光催化、太阳能电池等领域。基于此,我们以ZnOMRs为DFM成像探针,ZnOMRs的光散射信号作为输出信号,利用ZnO光生电子的性质将Au3+光还原为金纳米颗粒沉积在其表面,原位实时观察单个ZnO@Au杂交颗粒的生长过程,以此来探究在此生长过程中可能涉及到的ZnOMRs元素组成、形貌变化对其光散射性质的影响。研究发现,在此过程中,ZnO@Au的散射光先蓝移再红移,并伴随着散射光强度降低。这一研究丰富了ZnO光学性质的研究内容,为金属-半导体杂交颗粒生长过程的监控提供了新的思路,也为复合光谱探针的研发奠定了一定基础。综上所述,本文以ZnO DRs为研究对象,借助单颗粒光散射分析技术,探讨了与ZnO DRs的元素组成、形状、大小、介质微环境等相关的光散射性质,在此基础上,以ZnOMRs为DFM成像探针,探究了其在单颗粒水平上的光学传感性能,以及原位实时观察了单个ZnO@Au杂交颗粒的生长过程。为ZnO的光学性质研究提供了一定的实验依据,拓展了ZnO在光散射分析领域的应用范围,同时也扩展了DFM成像探针的选择范围。