氧化锌(ZnO)具有高激子束缚能、无毒、价格低廉、较强抗辐射能力、优良的抗电压击穿能力等优点,从而在液晶显示器、传感器、卫星移动通信等器件中有广泛的应用。ZnO具有良好的导热性,较高的载流子饱和漂移速度,禁带宽度大,存在良好的热学研究价值,且作为半导体材料,内部的杂质和缺陷也将决定它的热学性能。因此,ZnO薄膜的热学性能研究对相关纳米器件的热管理和热设计有重要意义。本论文采用磁控溅射薄膜制备工艺技术,以相同的生长参数在衬底石墨薄片上分别进行氧化锌(ZnO)、掺铝氧化锌(AZO)、钻铝共掺氧化锌(ZnO:(Al,Co))薄膜的生长,应用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激光闪频仪(LFA)、MMR塞贝克系数测量仪等一系列表征方法,来探索研究不同掺杂对氧化锌热学传导等方面的影响,并研究掺杂氧化锌的热整流效应,从而进行热流设计管理。通过实验表征分析,与另两种薄膜相比,我们发现AZO薄膜呈较好的C轴择优取向生长,且纵向的热扩散系数较大,即晶体生长的方向会对热传输产生影响。而在AZO的铝掺杂量(2%wt)的基础上,掺杂10%wt的Co,不利于氧化锌晶体的生长,并增大了原子散射,使ZnO:(Al,Co)在纵向和横向方向上的热扩散系数均降低。对于热电塞贝克系数的研究结果,发现有较好晶体质量的AZO在各个温度条件下塞贝克系数绝对值均比另两者大,ZnO:(Al,Co)的塞贝克系数的绝对值最小,并都为负值,表明氧化锌为n型半导体材料。在研究材料热整流效应的过程中,发现横向出现热整流效应的主要影响因素是热流路径不同。并受此启发,设计出通过改变热流路径从而得到具有热整流效应的元器件和其他热流管理器件。