氧化锌(ZnO)作为一种Ⅱ-Ⅵ族直接带隙宽禁带半导体,以其优异的光学、电学以及结构特性成为了继GaN之后第三代宽禁带半导体光电材料领域研究的热点,并且ZnO是现今发现的纳米结构最为丰富的材料之一,这些特点使得ZnO纳米材料在场发射器件、传感器、紫外激光器、太阳电池等方面均有着广泛的应用前景。目前,由于掺杂后的ZnO具有与本征ZnO不同的新性能而在光电领域受到广泛关注,使得对准一维ZnO纳米结构的掺杂研究成为了.人们研究工作的一个重点。通过在ZnO纳米结构中掺入不同的元素,使得ZnO纳米结构的磁、电、光等物理性能得到进一步改善,并对掺杂后的ZnO纳米结构的生长机制进行深入研究,这一系统的研究将会扩展ZnO纳米结构潜在的应用价值,并为纳米材料的生长提供相关的理论基础。　　 我们利用二氧化锰辅助化学气相沉积方法在硅衬底上制备出ZnO纳米锥阵列,对比未利用二氧化锰辅助生长的ZnO纳米线阵列,发现ZnO纳米锥阵列的场致电子发射特性得到显著的增强,具有低的开启电场以及较高的发射电流密度。分析认为,优异的场发射特性主要是来源于ZnO纳米阵列的几何结构,即最优的锥形结构。而对比分析纳米结构阵列的生长条件,确定在制备过程中蒸发粉末源中二氧化锰的添加起到的非常重要的作用,它促使在硅衬底表面生长出取向为[0002]的ZnO过渡缓冲层,正是由于这层缓冲层的存在,才导致了ZnO米锥阵列的生成。研究结果认为,在ZnO纳米材料的制备过程中,任何所掺杂的元素都会对ZnO纳米结构的形貌产生影响,进而将影响ZnO纳米材料的相关物理性能。　　 我们利用了高温高压脉冲沉积方法在硅衬底上制备了稀土元素Eu掺杂的ZnO纳米线,并对掺杂了稀土Eu和ZnO纳米线的结构及发光性能进行了表征,实验表征发现在所制备的Eu掺杂ZnO纳米线的顶部有合全颗粒的存在,这证实了Eu掺杂ZnO纳米线的生长过程是典型的VLS机制。X射线光电子能谱证实了ZnO纳米线中Eu元素的存在,而通过对其进行阴极射线致荧光光谱分析,得到了三价的稀土离子Eu的发光峰,进一步证实了Eu元素已掺入到ZnO纳米材料中。　　 另外,我们在硅衬底上制备出了均匀分散的且垂直于衬底的ZnO微纳柱,对其进行阴极射线致荧光光谱分析,在ZnO微纳柱的单色发光像发现ZnO微纳柱的整个侧面上发光强度得以增强,我们将其归因于此时的ZnO微纳柱内作为基于WGM模式的谐振腔,纳米材料本身所发出的光在自身体内传播并得以增强。相应的理论计算与有限差分法模拟结果证实了在ZnO微纳柱内形成的WGM光学模式的光传导,这与我们的实验结果是完全一致的。这也说明了在该项工作中,我们制备出了一种微纳尺度的ZnO光学谐振腔。