ZnO作为直接带隙半导体材料，其禁带宽度为3.37 eV，激子束缚能为60 meV，在蓝紫光发光二极管（LEDs）、激光器（LDs）、光电探测器等短波长光电器件领域具有极大的应用潜力。而获得高质量的n型或p型ZnO材料以构成性能良好的ZnO基p-n结，就成为了其在光电领域实现广泛应用的前提之一。为实现此目的，通常采用的方法是对ZnO材料进行掺杂改性。本文重点围绕低维ZnO纳米材料的可控生长及n型掺杂来展开研究工作。　　 本文主要采用无催化剂热蒸发法在p-Si衬底上制备了Ga掺杂以及Si掺杂的ZnO纳米棒阵列结构。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线电子能谱仪、荧光分光分度计及美国Radiant公司premierⅡ铁电测试系统等测试手段分析了掺杂物对样品的结构、形貌、光学、电学及其成分等多方面性能的影响。具体研究内容如下：　　 （1）工艺条件的完善。研究了管内压强的稳定性、载气流量、衬底温度对ZnO纳米棒阵列形貌的影响。　　 （2）利用无催化剂热蒸发法，以不同摩尔比例的ZnO和Ga2O3粉末作为源物质，并以p-Si（100）为衬底，制备了不同Ga掺杂浓度的ZnO纳米棒阵列。着重研究了待蒸发物中Ga2O3的浓度的改变对产物光致发光性能的影响。并在此基础上分别以Au和Ti/Au为p区和n区电极制备了n-ZnO/i-ZnO/p-Si异质结二极管结构，并测量了其电流-电压（Ⅰ-Ⅴ）特性。测试结果表明电极与n-ZnO之间均表现出良好的欧姆接触特性，且所得异质结表现出典型的二极管整流特性。同时，源物质中Ga2O3比例的增加大大提高了样品的电学性质。　　 （3）采用同样的方法，以分析纯ZnO粉料为源物质，得到了Si掺杂的ZnO纳米棒阵列。通过其光致发光谱可知，Si掺杂导致了紫外（UV）发光峰向长波长移动，且引入了绿光发光峰。经分析认为该变化的发生是由于Si的掺入在ZnO中引入了大量的深能级缺陷。此外，电学性能测试表明，由该种材料构成的异质结同样具有整流特性。这对采用集成工艺在Si片上生产具有高效率的ZnO基光电器件的研究具有重要的指导意义。