ZnO纳米材料因其独特的理化性质一直备受研究人员的关注,被广泛应用于发光二极管、激光管、传感器、透明电极、太阳能电池等光电器件领域。其中树状的ZnO/Si纳米结构可以极大地扩展材料的比表面积,增加它的光吸收能力,同时ZnO/Si异质结构能促进电荷分离,可以有效减少电子空穴对复合。这些性质使ZnO/Si纳米结构在传感和半导体光催化剂方面有很大的应用潜力。本文主要研究树状ZnO/Si纳米结构及其应用,内容如下:首先,利用金属辅助刻蚀法,用AgN03/HF溶液制备Si纳米线阵列,采用原子层沉积技术在Si纳米线上镀ZnO籽晶层,最后利用水热法制备了树状ZnO/Si异质纳米结构。通过改变Si纳米线的刻蚀时间和ZnO的生长时间,我们得到不同尺寸的树状ZnO/Si异质纳米结构。我们研究了ZnO/Si纳米结构的光学特性,在荧光光谱中观察到了 Zn0的带边发光峰以及缺陷发光峰。在以罗丹明溶液为标定试剂的传感测试中发现,树状的ZnO/Si纳米结构的传感性能远大于单纯的Si纳米线或者ZnO纳米线,它的传感灵敏度可以达到1× 10-8 mo1/L。其次,将ZnO/Si纳米结构作为半导体光催化剂分别在紫外灯下光催化降解亚甲基蓝有机溶液和罗丹明有机溶液,通过包覆Ti02、Ag以及同时包覆Ti02和Ag,对ZnO/Si纳米结构的光催化能力和光催化稳定性进行了研究。结果发现包覆Ag的样品的光催化能力有所增加,而只有在降解罗丹明溶液的实验中,包覆Ti02的样品的光催化稳定性有一定提高。在降解亚甲基蓝溶液实验中,Ti02和Ag两种材料都包覆的样品的光催化活性和稳定性与Ti02、Ag的包覆顺序无关,而在降解罗丹明溶液实验中,它的光催化活性和稳定性与Ti02、Ag的包覆顺序有关。此外,本文还用原子层沉积法在单层的六方氮化硼上制备了 ZnO薄膜,研究了不同生长温度和不同厚度对ZnO薄膜形貌的影响。实验发现150 ℃条件下制备的ZnO薄膜表面形貌呈现出细长或者叶片状结构,没有规则的形状;而当实验温度上升到250 ℃,晶粒变大且表现出比较规则的六角形状。当生长的ZnO薄膜厚度比较薄的时候,表面上会有一些大的团簇。随着薄膜厚度的增加,晶粒会逐渐变大,团簇逐渐消失,晶粒尺寸趋于一致。这些团簇基本位于h-BN的边缘或者角落位置,表现出前驱物会优先在h-BN的边缘或者角落位置成核生长。在光致发光谱中发现生长周期为450的样品的紫外发光峰是最强的。我们认为这些变化是由于单层h-BN的六角结构以及由ZnO与衬底之间晶格失配引起的应变作用造成的。