氧化锌为直接带隙半导体，室温下的带隙为3.37 eV，激子结合能高达60meV，是新一代的紫外光电子材料。而另一方面，稀土离子具有优越的发光性能，波长范围可以从从紫外到近红外波段。如果能够把ZnO的半导体发光行为与稀土离子发光结合在一起，有可能开发出新的低电压荧光粉或者电注入的ZnO基多色发光LED器件。本论文选择在ZnO纳米结构中掺杂以Eu3+为代表的稀土发光离子，研究ZnO：Eu3+纳米结构的合成、结构、发光以及结构和发光性质的联系，做出的主要发现包括：　　 利用水热条件下的尿素均匀沉淀法，得到了Zn5(CO3)2(OH)6纳米片组装的微米球，通过改变水热处理时间、原料浓度等因素，提出了Zn5(CO3)2(OH)6微米球的生长机理。然后在较低温度下热分解得到准单晶介孔ZnO纳米片组装的ZnO微米球。由于Zn5(CO3)2(OH)6本身结构的特点，用这种两步法制备的ZnO纳米结构很容易实现稀土离子的掺杂。　　 通过用水热法制备Eu3+掺杂的ZnO纳米片构建的微米球，在室温下观测到了从ZnO到Eu3+的高效率能量传递。在波长小于365 nm紫外光激发下，出现了Eu3+的很强特征4f-4f发光。依据发光图谱，提出了合理的能量传递机制，认为ZnO表面层的Eu3+和表面上的缺陷耦合在一起，导致Eu3+的电荷迁移态位置低于ZnO的导带底，实现ZnO到Eu3+的高效率能量传递。　　 通过类似的方法在硅衬底上制备了ZnO纳米片阵列，但是Eu3+掺杂之后却没有观察到类似于ZnO：Eu微米球中的ZnO→Eu3+高效率的能量传递。这个结果表明Eu3+掺杂和表面缺陷的形成取决于水热生长的温度和压力。除了纳米片以外，还用文献中常见的普通液相法一步合成了ZnO：Eu纳米颗粒，发现不容易进行Eu3+的掺杂，而且仅仅是ZnO颗粒表面上的Eu3+能够参与ZnO→Eu3+能量传递，而且效率远远低于ZnO：Eu微米球中的能量传递效率。