Zn O是用来制作高效紫外光电器件最具发展潜力的材料,在发光二极管、激光二极管和紫外探测器等领域有广泛的应用。作为重要的直接带隙半导体,其禁带宽度为3.37e V,室温下自由激子束缚能是60me V,远高于Ga N的25me V和Zn S的38me V,也远高于室温热离化能(26me V),使得激子在室温条件下就可以发生复合发光。与其他宽禁带半导体材料相比,Zn O更有利于制作紫外光电器件。并且Zn O具有多种微纳米结构,这些微纳米器件也表现出优异的光电性能。目前,Zn O的研究已取得了一定的进展,但仍存在一些问题亟待解决,比如:异质结发光中心通常在p-Ga N与Zn O界面;带边发光红移;同质结制作困难等。本论文针对Zn O研究中存在的问题,制备了Zn O微纳米结构并制作了微纳米结构的光电器件。开展了如下创新性的工作:1.在ITO电极上采用溶胶凝胶的方法制备了直径为5nm的Zn O量子点,采用Zn O量子点作为发光层,p-Ga N作为空穴注入层,制作了Zn O量子点/p-Ga N异质结发光二极管。利用量子点的陷阱控制的空间电荷限制电流的行为,使发光二极管的发光中心集中在量子点层,得到了纯紫外发光的Zn O发光二极管,发光波长在382nm,半峰宽较窄。与先前报道的器件相比,Zn O量子点发光二极管具有高的发光强度和好的单色性。2.采用化学气相沉积的方法生长了高效绿色发光的Zn O微米线。Zn O微米线与p-Ga N构成的异质结,在p-Ga N端加正向电压时得到波长为395nm的紫外发光,在Zn O端加正向电压时得到发光峰位于450-700nm的橙色发光。与n-Ga N构成的异质结,在Zn O端加正向电压时得到波长为490nm的绿色发光。并分别详细的阐述了各种颜色发光的机理。3.采用氮等离子体处理的方法得到了氮掺杂的Zn O单晶。低温光致发光光谱中观察到受主束缚激子相关的发光,形成了NO受主能级,拉曼散射光谱中发现氧晶格的振动模式发生蓝移,处理后Zn O表面功函数变大,费米能级向价带移动,表明空穴浓度增加。这些结果都证明氮原子已经掺杂到Zn O晶格中。通过构造Zn O基同质结器件,得到了良好的I-V整流特性,表明获得了p型导电的N掺杂Zn O。4.采用磁控溅射和金属离子溅射的方法制备了Ag纳米颗粒修饰的Zn O薄膜紫外探测器。Zn O/Ag纳米颗粒/Zn O夹层结构在385nm到356nm表现出强的吸收增强,Ag纳米颗粒改善了Zn O薄膜的性能。Ag修饰的Zn O薄膜紫外探测器响应度提高了一个数量级,紫外可见抑制比提高了一个多量级。上升和下降时间明显减少。