ZnO是一种六方纤锌矿结构的Ⅱ-Ⅵ族直接带隙宽禁带半导体材料。近年来由于其在光电、压电、热电、铁电、生物等诸多领域的优异性能而得到了广泛的研究。ZnO的禁带宽度为3.37eV,激子激活能为60meV,因此其最具潜力的应用在短波光电器件领域。透明导电、P型掺杂和发光调控始终是研究的热点。本文利用金属有机化学气相沉积方法生长了ZnO以及Na掺杂ZnO的薄膜与纳米结构,制备了发光器件,着重对ZnO的光学性质进行了测试、分析和讨论,阐述了杂质与缺陷对发光性能的影响机理并探索了增强发光的方法。1.通过设计不同工艺,采用MOCVD方法在(1120)蓝宝石衬底上实现了ZnO多晶薄膜或纳米棒阵列的选择性生长,尤其是ZnO纳米棒表现出优良的晶体质量和光学性能,适用于物性的深入研究：(1)在低温光致发光谱中观测到自由激子3.377eV占主导的发光,并且对比了与H相关的14线(3.362eV)强度的变化,通过低温PL、SIMS、Raman等测试手段表征确认了H在ZnO中的光学信号,证明合适的退火条件能够有效减少ZnO中H施主的含量,从而降低常见的以14为主导的发光强度。由于H在ZnO中始终以施主态存在,是ZnO表现为天然n型的主要原因,因此通过退火能够有效降低残余自由电子的浓度,减小常见的自补偿效应,从而为p型掺杂的研究提供了参考；(2)在低温光致发光谱中观察到3.338eV的发光峰,通过确认其相应缺陷能级与常见的表面激子(3.368eV)发光存在相互作用,指认该峰是另一类与表面缺陷相关的激子发光峰。通过多能级模型解释了该发光峰的负温度猝灭现象,并拟合获得了各过程对应的激活能量,进一步丰富了表面激子的研究；(3)结合对Al、Ag金属表面等离激元性质的研究,通过反浸润的方法将Al膜退火获得了Al纳米颗粒,实现了Al表面等离激元对ZnO薄膜与纳米阵列室温光致发光的-3倍增强；同时参考已有的电致发光器件,通过对比研究SiO2和Al2O3绝缘层的金属-氧化物-半导体(MIS)结构ZnO基电致发光器件的性能,发现Al2O3绝缘层在减小随机激射阈值方面有更佳表现,提出合适尺寸的Al颗粒作为Al2O3绝缘层与ZnO发光层之间的夹层的器件设计方案,预期表面等离激元共振将增强随机激射的强度,并通过增强光的散射而进一步减小器件阈值。2.首次通过采用新颖的CpNa金属有机源作为掺杂源,并调控生长温度与Na源温度,实现了ZnO:Na薄膜与纳米阵列的生长；通过SIMS. ICP-AAS等技术手段确认了Na的有效掺杂,最大的掺杂量为0.025at.%,在此基础上设计制备了ZnO:Na/ZnO同质结,对其进行了电学性能与电致光谱的测试。3.通过与相关公司合作,参与组装并调试了全新的金属有机化学气相物系统,设计了新颖的喷淋头系统,可以尽可能的将Ⅱ族Zn源与Ⅵ族H2O源隔离输运(直到出气口)从而减小预反应,该系统将用于优质ZnO外延层的生长。