氧化锌是一种在室温下具有带隙为3.37eV、激子束缚能为60meV的n型直接带隙半导体。由于具有优异的光学和电学性能,其在紫外发光二极管、激光器、蓝绿光等多种发光器件、太阳能电池、显示屏和照明等方面具有重要的应用前景。采用水热法制备掺杂ZnO纳米棒不仅具有如溶胶-凝胶法、射频磁控溅射法(RF-sputtering)等常规方法制备样品所具有的优点,而且成本低,工艺简单,易掺杂。此外,Ag掺杂ZnO是一种潜力很大的p型ZnO掺杂方法。本文采用两步法制备了不同形貌的纯ZnO纳米棒及Ag掺杂ZnO纳米棒,主要采用扫描电子显微镜、X射线衍射、分光光度计和PL谱详细研究了各实验参数对ZnO纳米棒和Ag掺杂ZnO纳米棒形貌和光学性质的影响。具体研究结果如下：(1)利用热失重法详细研究了醋酸锌热解为ZnO质量和热量随温度的变化趋势。研究结果表明：Zn(CH3COO)2.2H2O分为两步分解：第一步,失去结晶水变成无水盐；第二步,无水盐分解。(2)用水热法在醋酸锌热解法制备的ZnO种子层上生长ZnO纳米棒和Ag掺杂ZnO纳米棒,详细研究醋酸锌的不同热解温度和Ag离子与Zn离子的摩尔百分比(RAg/Zn)对ZnO纳米棒的结构和光学性质的影响。研究结果表明：1)所有样品均呈现出ZnO-(002)、(100)、(101)、(102)、(103)、(004)特征衍射峰的六方多晶结构。ZnO纳米棒都呈现明显的<002>c轴择优取向,在350℃时结晶度达到最大。在生长过程中残余应变随着热解温度的增加而变松弛,宏观应力减小。当T≥350℃时,ZnO纳米棒中的应力从拉应力向压应力转变。ZnO纳米棒在可见光区的平均透射率偏低。平均透射率随着热解温度的增加而先增大后减小,当T=350℃时,平均透射率达到最大。ZnO纳米棒的平均端面尺寸随热解温度的变化趋势和平均透射率一致。2)Ag离子以替位的形式进入ZnO晶格中,ZnO纳米棒的c轴择优取向性随着RAg/Zn的增加而减弱。当RAg/Zn>1.0%时,ZnO纳米棒基本丧失了c轴择优取向。随着RAg/Zn的增加,纳米棒在可见光区的平均透射率先增大后减小,吸收边先蓝移后红移。当RAg/Zn<1.0%时,Ag掺杂对纳米棒的端面尺寸和径向尺寸的影响可能是平均透射率提高的主导机制。(3)用水热法在直流磁控溅射制备的掺铝氧化锌(AZO)种子层上生长不同形貌和光学性能的纯ZnO纳米棒和Ag掺杂ZnO纳米棒,分别详细研究了Ag离子与Zn离子的摩尔百分比(RAg/Zn)、AZO种子层和水热法前后不同退火温度(Ta)对纯ZnO纳米棒和Ag掺杂ZnO纳米棒的结构以及光学性质的影响。研究结果表明：1)随着RAg/Zn的增加,Ag掺杂ZnO纳米棒的微结构和光学性质的变化与银掺杂诱导的纳米棒的端面尺寸变化有关。溅射15min的AZO种子层上生长的ZnO纳米棒在可见光区的发光峰明显强于溅射10min的AZO种子层上、相同RAg/Zn条件下生长的ZnO纳米棒。Ag掺杂产生的点缺陷增多导致可见光区PL波包较宽。2)样品的半高宽和宏观应力,平均端面部尺寸,平均透过率和发光强度取决于水热法前后的退火温度。XRD结果表明,所有退火的ZnO纳米棒<002>c轴择优取向具有相同的晶体结构,但(002)峰的强度随退火温度而变化,前退火生长的ZnO纳米棒在Ta=300℃达到最大值,而后退火生长的ZnO纳米棒在Ta=200℃达到最大值。在可见光区的平均透过率先增加后减小,随着温度的升高,都在Ta=300℃达到最大值。在可见光区的发光强度随着温度的先降低后增加。(4)对于分别用醋酸锌热解法和用直流磁控溅射制备的种子层上生长的ZnO纳米棒的结构和光学性质作了比较研究。结果表明：直流磁控溅射制备的种子层上生长的ZnO纳米棒比醋酸锌热解法制备的种子层上生长的ZnO纳米棒的形貌均匀、致密,c轴择优取向好；在直流磁控溅射制备种子层比在醋酸锌热解法制备的种子层的结晶质量好导致生长的ZnO纳米棒的平均透射率较高。