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光电子器件和光催化器件对微纳结构有高度的依赖性,在模板辅助下可以控制ZnO的形貌、精确调控ZnO的结构,并在此基础上能提高材料的性能,是ZnO微纳结构的重要研究课题。本文利用二维光刻胶和三维胶体模板辅助制备了ZnO微米棒阵列、ZnO反蛋白石和ZnO线阵多孔结构,并对其光学性能、电学性能和光催化性能进行了研究。为了制备与二维光刻胶图案完全一致的的ZnO结构,在光刻胶模板的辅助下,采用“两步生长法”,分别加入柠檬酸钠和聚乙醇胺作生长辅助剂,通过提高前驱体溶液的浓度,使ZnO棒阵列与限制图案实现更加完美的匹配。通过光致发光系统测试了不同条件下制备的ZnO微米棒阵列的光致发光特性,分析其结晶特性的变化规律,同时发现高浓度前驱体溶液制备的ZnO棒阵列结晶效果更好。采用电化学沉积法制备了ZnO-Cu2O棒状异质结和n-ZnO/p-Si棒状异质结,并测试了不同条件下制备的棒状异质结的电学性能。光学性能和电学性能都表明随着限制孔径的减小,ZnO微米棒的结晶质量越高。三维胶体微球的辅助下可以获得ZnO有序多孔结构,采用水热法制备ZnO有序多孔结构尚未有报道,相比于电化学沉积法,水热法可以提高ZnO的结晶性能。本文采用低温水热法,在胶体微球模板的辅助下成功制备了ZnO反蛋白石结构,分析了柠檬酸钠、聚乙醇胺、溶液浓度和生长时间对ZnO反蛋白石结构的影响,发现在加入柠檬酸钠前驱体溶液中获得ZnO反蛋白石更加有序,缺陷更少。同时测试了不同孔径ZnO反蛋白石的的反射光谱,分析了光子带隙随孔径的变化规律。通过测试不同生长辅助剂下制备的ZnO反蛋白石的光致发光特性,分析生长辅助剂对ZnO反蛋白石结晶质量的影响。采用原子层沉积的方法制备了ZnO-TiO2异质结,分析了不同条件制备的ZnO-TiO2异质结的光电流特性,同时也分析了其光致发光特性。采用水热法制备的ZnO/TiO2复合反蛋白石结构的光电密度可以达到0.394mA·cm-2,光电转化效率达到0.809%。在二氧化硅溶胶模板和胶体微球模板的共同辅助下,采用水热法制备了ZnO线阵多孔结构,并对其光学特性进行了研究。