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氧化锌(ZnO)是一种自激活半导体材料，禁带宽度为3.37eV，室温下的激子束缚能高达60meV，远大于ZnSe的22meV和GaN的25meV，也大于ZnO在室温下的热离化能(26meV)。这些特性使ZnO更易在室温下实现高效率的激光发射，因此ZnO是制备短波长发光器件的热门候选材料。本文在概述纳米材料特性、ZnO基本性质、ZnO的紫外发光性能研究进展、一维ZnO纳米结构制备方法的基础上，研究了ZnO微纳结构在较低温度、常压条件下的生长，并测试分析了其光学和电学性能。
在常压条件下，利用Zn、O原子的不对称分布导致ZnO晶体具有极性生长的特性，通过调节溶液浓度、pH值等工艺条件和加入不同高分子制备出了不同的ZnO微纳结构。采用场发射扫描电子显微镜进行的形貌表征结果表明，制备的ZnO晶体结构分别呈现纳米线、微米棒、纳米晶须以及纳米颗粒等形貌。本文从溶液pH值、溶液浓度、生长时间和高分子等方面考察了反应条件对ZnO晶体生长形态的影响；从化学反应和极性生长方面研究分析了不同工艺条件下ZnO微纳结构的生长机制。
光致发光谱和紫外吸收光谱分析结果表明，ZnO微纳结构在390nm和450nm附近分别有较强的紫外发射峰和较弱的蓝光发射峰；与ZnO体材料相比，ZnO纳米结构材料的紫外吸收峰发生蓝移。从ZnO晶体结构角度对紫外和蓝光发射峰产生的机制进行了详细阐述并解释了紫外吸收峰蓝移的原因。电学性能的研究表明所制备的纳米ZnO随着平均粒径的减小，电阻率逐渐变大。