ZnO是直接宽禁带半导体,具有3.37eV的禁带宽度和60 meV的自由激子束缚能,有望实现高效激子发光,且其资源丰富、制作成本低、无毒、具有很好的热稳定性和化学稳定性,可能成为新一代发光材料,因此,近年来引发了国内外的研究热潮并取得许多研究成果。但是,目前仍有一些基础问题需要解决,如:如何获得性能稳定和高质量的p型ZnO薄膜;杂质的掺入对缺陷的影响规律等。为此,本文选择Er、B两种元素掺杂情况下,掺杂浓度影响ZnO薄膜的缺陷和光电性能的规律进行研究,论文选题具有重要的实际意义和应用价值。本文利用溶胶-凝胶法和磁控溅射法分别制备了Er掺杂ZnO(EZO)和B掺杂ZnO(BZO)薄膜,结合X射线衍射、原子力显微镜、扫描电镜、紫外-可见光分光光度计、光电子能谱、光致发光、霍尔等现代检测技术和第一性原理计算,针对Er、B掺杂对ZnO结构、形貌、光电性能、应力及本征缺陷的影响开展了一系列的研究工作,得出以下结论:1.用溶胶凝胶法制备了Er掺杂浓度为0~10 at.%的EZO薄膜,发现:薄膜的结晶质量总体较好,Er原子成功掺入ZnO中,薄膜厚度约300 nm左右;随着Er掺杂浓度的升高,EZO薄膜平均晶粒尺寸减小、结晶质量变差,折射率和消光系数都降低,折射率在1.32~1.67范围内。Er的掺杂浓度达到10 at.%时,由于导带底杂质带的形成,EZO禁带宽度有所减小。2.用325nm的激光激发EZO薄膜可观察到1.54μm的红外光,说明EZO薄膜能够实现光的下转换。随着Er掺杂浓度的升高,PL谱中与氧空位(VO)相关的绿光发射强度减小。此外,第一性原理计算结果显示,EZO中VO的形成能随着Er掺杂浓度的升高而升高。由此可得出结论:Er掺杂能够抑制ZnO中VO的生成。3.用磁控溅射法制备了B掺杂浓度为0~6 at.%的BZO薄膜,低浓度的B掺杂有利于提高ZnO的结晶质量,但当掺杂浓度达4 at.%以上时,结晶质量开始变差。BZO薄膜的透光率都达到90%,在掺杂2at%时得到的薄膜电阻最低(1.58E-3Ωcm)。随着B掺杂浓度从0 at.%升到6 at.%,薄膜表面颗粒尺寸和表面粗糙度都降低,薄膜的张应力从1.431 GPa增加到3.122 GPa,禁带宽度则从3.28eV增加到3.57eV,获得了禁带宽度随薄膜应力线性增加的公式:Eg(eV)=3.304+0.165σ(GPa)。4.XPS结果显示,B掺杂后BZO薄膜中Zni和VO的含量增加。随着B掺杂浓度升高,PL中与Zni和VO相关发射峰的强度增大。结合XPS和PL分析,得出以下结论:B掺杂能够促进Zni和VO的生成。