ZnO是一种宽带隙的半导体材料,室温下禁带宽度为3.37eV,激子束缚能高达60meV,具有优良的物理和化学性质,是目前光电子研究领域的热点。电化学自组装方法具有沉积速率高、操作温度低、可以在复杂衬底表面生长材料,成本低和环境友好等优点,而在材料合成领域受到广泛重视。 本论文针对目前ZnO材料研究领域的热点和难点,利用电化学自组装的方法在ZnO材料制备和光电器件性质研究方面开展了一系列的工作: 详细研究了电化学自组装制备高质量的ZnO薄膜和纳米粒子的过程和得到的样品的结构和光学性质。 首次提出将表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入到电化学沉积溶液中,利用电化学方法控制ZnO的成核,利用PVP控制ZnO晶体的生长,获得分散的,具有高度c-轴取向的ZnO六角纳米柱。其两个自然形成的相对的端面可以作为受激发射的天然的谐振腔,这对于实现ZnO基紫外激光具有重要意义。 利用电化学自组装法将ZnO纳米粒子沉积到具有不同孔隙率的多孔硅模板上。纳米粒子与介孔固体的复合体系是纳米科学中引人注目的前沿领域。ZnO的介入钝化多孔硅表面,调制复合体系的发光,而且电学性质的研究表明ZnO/多孔硅复合体系的整流特性明显提高。 利用电化学沉积的方法在ITO衬底上分别沉积ZnO和Cu₂O薄膜,构成Cu₂O/ZnO p-n异质结。该异质结有明显的结特性,利用能带图,研究了该异质的载流子传输特性。