ZnO在室温下是直接禁带半导体，禁带宽度为3.37ev，且有较大的激子束缚能(60mev)。纳米ZnO的自组装行为获得了一些特殊形态和性质的纳米结构。ZnO半导体材料的优良性能使得纳米ZnO的自组装是当今研究热点之一。本论文在ZnO半导体纳米结构的自组装和应用研究上主要开展以下四方面的工作： 1.利用PVA等高分子材料作为自组装媒介在半导体硅衬底上自组装出了分布均匀、粒度单一性好的ZnO纳米结构材料，尤其是实现了ZnO纳米棒在硅衬底上定向生长。研究发现，增大PVA的浓度，ZnO的直径会减小；当PVA浓度为0.5％时，制备的ZnO直径为250-350nm；而当PVA浓度达到1.8％时，制备的ZnO直径则约为80-120nm。用聚合物离子络合-气相法制备不同尺寸的纳米ZnO结构的晶体结构完整性和发光性能较好。从生长动力学上解释了ZnO纳米结构顶端的台阶的成因。 2.制备了多孔硅，通过在多孔硅中填充不同的金属制备了纳米线、纳米棒和纳米带等不同形貌的ZnO纳米结构。研究了多孔硅对ZnO纳米结构影响，发现用金填充的多孔硅制备的纳米棒直径与多孔硅的孔径有关；发现了使用不同晶面方向的铜填充多孔硅制备的ZnO纳米棒的端口形状不同；在(100)晶面方向的多孔硅上制备的ZnO纳米结构为端面为四方形，而(111)晶面方向的多孔硅上制备的ZnO纳米结构是六角形，金填充(100)和(111)多孔硅上制备的ZnO纳米棒都是六角形，并从生长机理上做出了解释。 3.通过SEM,XRD等手段，研究了纳米ZnO的形貌、结构和光学特性。进一步证明了纳米ZnO在金和铜填充多孔硅上的生长符合VLS机理，ZnO纳米结构的成核和生长受氧分压的控制。讨论一维ZnO纳米结构生长模式和ZnO纳米结构VLS生长机理。 4.研究了ZnO的光致发光光谱，通过在氧气氛下退火进一步证实位于500nm的绿光发射峰和氧空位相关。探索了一维ZnO纳米结构在光电导器件的应用，制作了简单的ZnO纳米光电导器件，研究其I-V特性。制作的ZnO光电导器件在光照下的电阻约为106kΩ，未加光照时电阻约为178kΩ，光导电增益M约为0.70。