氧化锌(ZnO)是一种直接宽带隙半导体材料，其室温禁带宽度为3.37eV，激子束缚能为60meV，远高于其它半导体材料。ZnO是目前所有材料中纳米结构最为丰富的材料，现己成功生长了如纳米线、纳米带、纳米管、纳米环等纳米结构。ZnO的纳米结构在制备纳米光电子器件和纳米电子器件方面有很好的应用价值，可以在场发射、太阳能电池、医疗、生物传感、气敏材料等领域得到应用。本文采用热蒸发法和低温水溶液法制备了不同形貌的ZnO纳米结构，并研究了光电性能，为研究场发射显示器件和太阳能电池做了基础准备工作，可得主要结论如下：　　 (1)采用热蒸发法，在不使用任何载气的情况下，通过热解锌粉和活性炭的混合物在600～1000℃的条件下制备了ZnO纳米图钉，纳米块，纳米线，纳米棒，多针状，四针状等多种纳米结构。研究了温度、热源与衬底间距、冷却时间、升温速率等因素对生长ZnO纳米结构的影响，初步实现了对ZnO纳米结构的可控制备。　　 (2)实验中活性炭对ZnO纳米结构的生长起到了重要的作用，活性炭较锌粉更容易与氧气反应生成CO/CO2，阻止了锌源表面形成致密的ZnO层，同时CO/C02气体也起到了载气作用。EDX能谱表明产物中没有碳元素，所以该方法并不存在去除催化剂的问题。研究了ZnO纳米结构的生长过程，遵循自催化的气液固生长机制。　　 (3)采用热蒸发法在700℃制备了四针状ZnO纳米结构。SEM图表明四针状ZnO具有很细的尖端，直径为50nm。研究了带有尖端的四针状ZnO的生长机理，推测有两个生长阶段。XRD、Raman图谱的特征峰表明四针状ZnO是高纯的六角纤锌矿结构。PL谱在510nm附近出现了强的绿光发射峰，表明实验制备的四脚针状ZnO具有很好的绿光发光性质。　　 (4)探索用低温水溶液法合成一维的ZnO纳米结构，这种方法原理上与水热法相似，但反应温度较水热法更低，并且不需要高压釜，在敞口的溶液体系中进行，避免了高压条件，比水热法更安全。探讨了该方法生长ZnO的生长机理，研究了温度、反应时间等因素对合成ZnO纳米结构的影响，研究结果表明，随着温度的升高，纳米棒的长径比越来越大；随着反应时间的增长，纳米结构出现触须状的奇特形貌。　　 (5)在温度为90℃、时间为6h、pH值为10.5的条件下制备了ZnO纳米棒，扫描电镜结果显示ZnO纳米棒的平均直径100nm，长度大约为5μm，有较大的长径比。XRD图谱显示该ZnO纳米棒是有品格常数a0=0.327nm，C0=0.521nm的六角纤锌矿结构，PL潜显示在波长为423nm附近出现了一个较宽的蓝光发射峰，对应光子能量2.93eV，经分析认为是由锌填隙与价带间的跃迁造成的。　　 (6)对90℃低温水溶液法合成的ZnO纳米棒做了场发射性能测试，得到开启电场（当J=1μA/cm2时）为24V/μm，阈值电场(J=lmA/cm2)为39V/μm;从F-N曲线图中得到场增强因子β=343；稳定性测试实验表明，电流的平均波动值为9.38％。