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ZnO是宽禁带直接带隙、六方纤锌矿结构半导体材料,室温下禁带宽度为3.37eV,激子结合能达60meV,具有优良的光电性能、压电性能、磁学性能、化学稳定性和生物无毒性。ZnO基材料被认为是制备紫外探测器、传感器、声表面波器件、薄膜晶体管、短波长激光和发光二极管等器件的理想候选材料,这使得ZnO基器件成为近些年持续研究的热点之一。然而,缺乏高质量、低成本、适合商业应用的ZnO晶体和薄膜是制约其相关器件发展的一个关键因素。为解决此问题,本论文尝试了在自组装的结构简单、造价低廉的常压化学气相沉积(APCVD)系统中生长ZnO,并研究了不同生长条件对ZnO的结构和光学性能的影响,得到了较高质量的ZnO单晶体、微纳结构薄膜和连续薄膜。主要研究内容如下：1.用APCVD系统调控生长ZnO晶体。研究了不同生长温度(800-900℃)、不同衬底(石英、Si、Al2O3和Au、Pt、ZnO缓冲层)、不同HCl和NH3比值(0-∞)、不同H2O浓度(温度为60-90℃)、不同衬底位置(距中心5-35cm)对ZnO晶体生长的影响,初步得到了调控晶体生长的关键因素。2.用APCVD系统在Al2O3衬底上生长ZnO单晶体。通过优化实验条件既可得到具有规则六角外形、显露(0001)晶面的ZnO单晶体,也可得到高密度定向生长的六角ZnO晶体。光学图片、SEM、XRD、Raman光谱和PL光谱结果表明ZnO晶体具有严格的纤锌矿结构、极高的纯度和优良的光学特性。发现用APCVD系统在Al2O3衬底上生长ZnO晶体的横向生长速率大于纵向速率,并通过三次连续生长实验进行了证实,继而深入探讨了其横向外延机理。3.用APCVD系统在ZnO/Al2O3衬底上生长ZnO纳米结构薄膜。采用ZnO同质缓冲层可以最大限度减小晶格失配、提高晶体的成核密度和均匀性,分别得到了大面积的纳米墙状和纳米孔状ZnO薄膜。其中,纳米墙薄膜的各单片晶体之间具有互成120。夹角的排布规律,而纳米孔薄膜的小孔内径和整体分布极为均匀。研究了纳米墙、纳米孔ZnO薄膜的相关性能和生长机理。4.用APCVD在ZnO/Al2O3衬底上生长了ZnO连续薄膜,并对其表面进行了优化。初步研究了ZnO连续薄膜的晶体结构和生长机理。