自从GaN蓝光发光二极管成功实现商品化以来,人们比以往更加关注短波长的发光和探测材料。近年来,一种直接带隙的宽禁带半导体材料β-Ga₂O₃开始吸引越来越多的注意。由于β-Ga₂O₃的带隙宽度（4.9 eV）恰好对应于日盲紫外波段的截止波长,因此β-Ga₂O₃成为制备紫外发光和探测器件的理想材料。然而,人们对β-Ga₂O₃的发光性质了解的还不够深入,特别是对其缺陷发光性质的研究仅有为数不多的报道。研究结果表明,β-Ga₂O₃纳米结构的发光是氧空位相关的缺陷发光。然而,β-Ga₂O₃晶体结构存在的氧空位类型不止一种,目前关于每种氧空位类型在β-Ga₂O₃发光中所起作用的研究仍非常有限,要清楚的了解其中的机制还需要进一步的研究。针对这一问题我们采用化学气相沉积法制备了β-Ga₂O₃纳米线和纳米带,通过研究纳米线与纳米带不同的缺陷发光特性,提出不同氧空位类型的缺陷发光机制,并通过热退火以及等离子体处理对纳米结构的氧缺陷发光特性进行了验证。主要研究成果如下:1、采用化学气相沉积法制备了氧化镓的纳米结构,通过控制挡板阀改变炉内生长气压以及催化剂尺寸,进而调控纳米结构的形貌,得到优化后的纳米线与纳米带。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱（Raman）和X射线光电子能谱（XPS）等技术对样品物性进行表征。研究结果表明,获得的纳米线与纳米带均为单斜结构的β-Ga₂O₃,且纳米线结晶质量优于纳米带。并利用β-Ga₂O₃纳米结构构筑了日盲紫外探测器件,测试结果显示器件的光电流与暗电流的比值可达三个数量级,电流下降时间远远大于其上升时间。2、通过研究β-Ga₂O₃纳米线与纳米带的阴极射线发光现象,发现纳米线与纳米带在近紫外和蓝光波段有较强的发光,且纳米带的发光峰强度明显强于纳米线。根据纳米线与纳米带的生长机制,结合文献中理论计算得出的氧空位形成能以及跃迁能级能量,推断出β-Ga₂O₃在3.31 eV和2.70 eV的近紫外和蓝色发光峰分别来自于I型和II型氧空位（VO（I）和VO（II））的缺陷复合。3、我们通过减小阴极射线发光测试中的激发电压,发现位于2.70 eV的发光峰强度明显减弱,结合不同氧缺陷类型（VO（I）和VO（II））的浓度差异进行分析,发现相比于VO（I）型氧空位,VO（II）的浓度明显偏低。利用空气退火以及等离子处理,验证了纳米线与纳米带的VO（I）和VO（II）缺陷复合发光现象,同时也证明了VO（I）与VO（II）型氧空位的浓度差异。