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纳米材料由于其独特的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应等，而呈现出许多奇异的物理、化学性质，已在冶金、化工、轻工、电子、国防、核技术、航空航天、生命科学、医学等研究领域呈现出极其重要的应用价值。而半导体是导热、导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，主要特征是存在能带间隙，带隙结构特征决定着半导体的电学，光学和磁学等性质。半导体材料受到人们的更多关注。由于半导体纳米粉末材料通常是强散射、非透明物质，用传统的吸收光谱法测量纳米晶粉的光谱吸收系数和带隙等参数，会遇到难以克服的障碍。
光声光谱是通过测量物质吸收光后所产生的光声信号，进而反映出样品的物理特性或化学特性等特征信息。由于光声信号与散射光无关，因此特别适用于颗粒、粉末、污迹和混浊液体等强散射物质的光谱检测与分析，在材料科学、生物医学等领域具有广泛的应用。用光声光谱技术测量纳米晶粉的光学特性，具有灵敏度高、普适性强和非破坏性测量等优点，为半导体纳米材料的光学特性研究提供了新的方法和思路。本文主要完成了如下工作：
1.综述了光声光谱理论、发展应用现状和半导体纳米材料光学特性检测常用的谱学分析方法。
2.结合固体光声光谱与半导体能带隙理论分析，得出光声光谱技术检测半导体材料的能带隙的理论根据。
3.用透射电镜和X射线衍射仪表征各半导体样品的形状、大小和结晶情况。
4.调试光声光谱实验系统，测出二氧化钛，氧化锌和氧化铅的光声光谱图，并结合结构表征结果，得到以下实验结论：
（1）相同种类和相同颗粒形状的半导体纳米晶粉的粒径越小，光学吸收系数越大。
（2）纳米材料的粒径越小，能带隙越宽，吸收边蓝移且吸收带宽化。
（3）体材料的能带隙不随粒径的大小而变化，保持为一个稳定值。
（4）掺铝的氧化锌比纯氧化锌的能带隙要宽，且吸收系数要大。
（5）鉴别出间接跃迁与直接跃迁半导体。
（6）区别同一材料（TiO2材料）的不同晶相。
（7）用光声光谱方法测出了红色氧化铅的能带隙为2.3eV。
5.利用光声光谱技术测量半导体材料的光学特性，不需要对半导体材料进行复杂的预处理，为半导体的光学特性检测提供了一种新的快速、简单可行的有效检测办法。