低维纳米材料具有与体材料明显不同的物理、化学、生物特性,日益成为当今纳米科技领域的研究热点。氧化物半导体纳米材料具有制备工艺简单、成本低廉、稳定性好等优点,在锂电池、太阳能电池、光降解、光催化、传感器、场发射器件等各领域有广泛的应用前景,因此研究氧化物半导体纳米材料具有重要意义。在本文中,我们对ZnO、Sn02纳米结构的制备、磁性能、发光、传感及场发射等性能进行了系统研究,主要的研究内容和创新点如下：1.Cu掺杂氧化锡纳米线的制备及性能研究。用热蒸发沉积法制备出了Cu掺杂Sn02纳米线结构。所制样品通过XRD,SEM,HRTEM,EDS以及PL等手段进行了表征,研究了Cu催化剂对Sn02纳米结构的发光、场发射及磁性的影响作用。Cu掺杂Sn02纳米线的变温光致发光谱显示,发光中心在590nm,630nm和677nm处。该样品具有良好的场发射性能,开启电场为2.9 V/μm,闽值电场为4.8 V/μm,是一种很有潜力的场发射阴极材料。我们在Cu掺杂Sn02纳米线中观察到了室温铁磁性,而所制样品中并不存在磁性元素,我们初步研究了其磁性起源,并基于第一性原理计算方法研究了Cu离子对磁性的作用。2.Cu掺杂氧化锌纳米片的制备和性能研究。用热蒸发沉积法制备出了Cu掺杂的三角状ZnO纳米片。所制样品通过XRD,SEM,HRTEM,EDS以及PL等手段进行了表征,研究了Cu催化剂对ZnO纳米结构明显的影响作用,ZnO纳米片具有良好的场发射性能,开启电场为3.1 V/μm,场增强因子约为3250,是一种很有潜力的场发射阴极材料。我们在Cu掺杂ZnO纳米片中观察到了室温铁磁性,而所制样品中并不存在磁性元素,我们对该磁性起源进行了初步研究。3.CuO在宏观氧化物纳米材料制备中的催化作用研究。在其他工艺参数不变的条件下,在源材料中加入适量的CuO,可对制备ZnO、Sn02、In2O3等纳米材料起到重要的催化作用。我们用此法成功的制备出了宏观的梳状、带状及树枝状ZnO、Z字形及带状Sn02、宏观In2O3等结构,长度可达1.5cm,重复性良好,容易从中分离出单晶结构单元,为科学研究提供重要的物理平台。我们分析了氧化铜在纳米材料制备中的催化作用,提出了相应的生长机制,并选用单根Z字形Sn02带,研究了其湿度传感性能。4.氧化物纳米材料的制备及场发射性能研究。场发射性能取决于场发射阴极材料的功函数和场增强因子,ZnO、Sn02都是良好的候选阴极材料,该类材料的纳米结构具有丰富的表面形态,有较大的场增强因子,我们通过结构简单、成本低廉的热蒸发法制备出了多种形貌的Sn02、ZnO及Sn掺杂ZnO纳米结构,并分别对其晶体结构,形貌,光致发光等性能进行了表征,研究了源材料配比、温度、气流量、衬底等工艺条件对表面形貌的影响,系统研究了各种纳米结构的场致电子发射性能,结果表明,这些纳米结构具有低的开启电场和阈值电场,高电流发射密度,是良好的场发射阴极材料。