In doctoral dissertation, results of investigation on zinc oxide based semiconductor layers and heterostructures for application in optoelectronics by spectroscopy methods are presented. High quality zinc oxide layers and heterostructures were characterized optically. That is ZnO, ZnO:Ga and MgZnO epitaxial layers grown by molecular beam epitaxy technique, ZnO:N layers grown by magnetron sputtering method, CdZnO/ZnO quantum wells structures for light-emitting diodes grown on GaN layers by combined molecular beam epitaxy and metalorganic chemical vapor deposition techniques. In this work, new data on dynamics and interaction of photoexcited carriers in zinc oxide based structures were acquired. It was shown, that the contribution of impurities bound excitons in the inelastic interaction of free excitons influences the position of luminescence band of the interaction in spectrum. In MgZnO epitaxial layers, the localization of carriers in the field of two different localization centers is described. Due to the localization the radiative recombination efficiency increases significantly and it has importance for application in optoelectronic devices. Investigation of the CdZnO/ZnO quantum wells structures for green spectral range light-emitting diodes showed that low radiative recombination efficiency at room temperature is mainly due to weak carrier localization effect, which is responsible for high efficiency of conventional InGaN/GaN quantum wells structures. / Daktaro disertacijoje pristatomi cinko oksido pagrindu užaugintų puslaidininkinių sluoksnių ir jų įvairialyčių darinių, skirtų taikymams optoelektronikoje, tyrimų rezultatai spektroskopijos metodais. Optiškai charakterizuoti aukštos kokybės cinko oksido sluoksniai ir jų įvairialyčiai dariniai: ZnO, ZnO:Ga ir MgZnO epitaksiniai sluoksniai, auginti molekulinės epitaksijos būdu, ZnO:N sluoksniai, auginti magnetroninio dulkinimo būdu, šviesos diodams paruošti CdZnO/ZnO kvantinių duobių dariniai ant GaN sluoksnių, auginti apjungiant molekulinės epitaksijos ir cheminio metaloorganinio junginio nusodinimo iš dujinės fazės auginimo metodus. Šiame darbe surinkta naujų duomenų apie fotosužadintų krūvininkų dinamiką ir sąveiką cinko oksido dariniuose. Nustatyta, kad netamprioje laisvų eksitonų sąveikoje dalyvaujantys prie priemaišų pririšti eksitonai įtakoja sąveikos liuminescencijos juostos padėtį spektre. Aprašyta krūvininkų lokalizacija MgZnO epitaksiniuose sluoksniuose dviejų skirtungų lokalizacijos centrų lauke. Dėl to žymiai padidėja spindulinės rekombinacijos efektyvumas, kas turi didelės svarbos taikymams optoelektronikos prietaisams. CdZnO/ZnO kvantinių duobių darinių, skirtų žalios spektro srities šviesos diodams, tyrimai parodė, kad mažas spindulinės rekombinacijos efektyvumas kambario temperatūroje yra dėl ženkliai silpnesnio krūvninkų lokalizacijos efekto, kuris užtikrina didelį efektyvumą įprastuose InGaN/GaN kvantinių duobių dariniuose.