氧化锌(ZnO)是一种重要的宽禁带(Eg=3.37eV)半导体材料，其激子束缚能高达60meV，在光电探测方面具有巨大应用前景;与氮化镓(GaN)相比，ZnO的制备工艺简单、成本低、生长温度低，在生产和推广方面展现出极大的优势。基于上述优点，ZnO长期以来一直是国际研究的热点材料之一。本论文概述了ZnO的基本性质及研究现状和应用前景，分别利用透明介电微球和表面等离激元增强技术，实现了对ZnO单晶发光性能的调控，并通过对比阐述了透明介电微球的突出优势。　　首先，基于透明介电微球对ZnO单晶的光致发光性能(Photoluminescence，PL)实现了稳定的调控。实验中，分别采用直径为1.49μm、2.47μm、3.98μm、4.86μm、5.06μm、6.10μm、6.46μm和7.27μm的透明介电微球，在ZnO单晶表面进行单层的六角密排平铺，发现介电微球阵列能够使ZnO单晶紫外发光明显增强，增强因子最高达10，远大于可见发光增强因子。借助理论模拟计算，证实了介电微球对ZnO单晶PL性能调控主要是依赖于透镜聚焦效应、定向天线效应和光学回音壁效应，超线性激子复合发射导致紫外发光和可见发光增强因子不同。实验结果表明，增强ZnO单晶PL的最佳介电微球直径为3.5μm到5.5μm之间，此时聚焦效应和定向天线效应最优。　　之后，作为与介电微球阵列增强ZnO单晶发光性能的对比，在ZnO单晶表面溅射Au纳米颗粒研究了表面等离激元对于ZnO发光性能的调控。实验结果表明，随Au溅射时间增加，ZnO单晶紫外发光增强因子延长先增大后减小，在溅射时间为14s时增强因子最大，达4.62，而可见发光则几乎被完全抑制。本文系统研究了温度、激发功率和倾斜角度对于介电微球阵列和表面等离激元增强ZnO单晶发光性能的影响。(1)测试了覆盖介电微球阵列和金纳米颗粒的ZnO单晶在0℃到400℃温度区间内的光致发光谱。实验表明，随着温度的升高，介电微球对ZnO单晶PL的增强效应持续有效，紫外发光增强因子先增大后减小，最终趋于稳定。由于H相关的浅施主能级在130℃左右发生热电离，自由激子浓度增加，介电微球对ZnO单晶PL的增强达到最大(～16)。此外，介电微球展现出较好的高温稳定性和实验可重复性，ZnO在在室温以高效发光和高灵敏度光子检测方面展现出突出优势。相比之下，Au纳米颗粒的最高温度耐受只能达到200℃，更高的温度会使Au纳米粒子发生熔融形变，因此，表面等离激元增强ZnO发光技术不适用200℃以上的工作环境。(2)在0.1～2mW的激发光功率区间内，介电微球阵列覆盖的ZnO单晶的光致发光强度随激发功率增加而增大，由于低激发功率下，微球产生的局域激子态密度提升明显，可显著增强激子的复合速率，其紫外发光增强因子随功率降低而增加，在0.1mW时，增强因子最大，4.86μm直径介电微球阵列的增强因子最高达15。Au纳米粒子空隙间的纳米聚焦效应也表现出了类似透明介电微球的增强变化趋势，在0.1mW时，紫外发光增强因子达到了11。实验对比表明，Au纳米粒子的增强因子始终低于3.5μm～5.5μm介电微球阵列的增强因子。(3)由于定向天线效应，倾斜角从0°到80的变化过程中，介电微球紫外发光增强因子下降速率存在一个角度阈值，约为30°(即镜头NA=0.5)，低于30°的时候，增强因子变化较为缓慢，高于30°的时候，增强因子急剧下降。与介电微球不同，由于金纳米粒子具有均匀散射的特性，当倾斜角发生改变，Au纳米粒子的增强因子保持相对稳定。　　本论文工作着重研究了透明介电微球对于ZnO单晶的PL增强特性，系统的研究了介电微球直径、环境温度、激发光功率、激发光入射角度对ZnO单晶的PL增强的影响，并与表面等离激元增强PL发光的效果对比，研究表明，透明介电微球在增强因子和测试环境温度耐受方面都展现出较表面等离激元更为明显的优势，具有极大实际应用潜质和重要的科学意义。