透明导电(TCO)薄膜材料被广泛应用于半导体集成电路、平面显示器、抗电涂层等诸多领域,市场规模巨大。目前应用的Ⅱ、O薄膜,成本较高,有毒性,在氢等离子体不稳定等缺点限制了它的推广和应用。相比之下,Zn0基TCO薄膜,原料丰富、价格低廉,其各项性能正逐渐接近Ⅱ、O薄膜,成为Ⅱ、O薄膜最有希望的代替材料。　　本文在概述Zn0基透明导电薄膜性能、制备技术和应用前景的基础上,根据国内外的最新研究进展及其存在的主要问题,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、差热分析仪、四探针测试仪、紫外一可见光分光光度计等测试方法系统的研究了Zn0基陶瓷靶材和Zn0基透明导电薄膜制备过程中各实验参数对靶材和薄膜性能的影响规律。对一整套薄膜制备工艺(常压固相烧结靶材+磁控溅射沉积薄膜+真空退火处理)进行系统优化,成功的制备出了高质量的ZAO透明导电薄膜。在纵览了国内外n一型和p一型掺杂研究的基础上,研究了Al3+、Tj4+共掺杂和高价Nb5+掺杂对Zn0基透明导电薄膜结构和光电性能的影响。同时摸索了溶胶一凝胶法制备ZAO薄膜工艺,研究了工艺参数对薄膜性能的影响,对Zn0基透明导电薄膜进行更全面的研究。　　取得圭要研究结果如下:　　采用模压成型+常压固相烧结法制备ZAO陶瓷靶材。研究了Al3+掺杂含量、烧结工艺对陶瓷靶材微观结构和性能的影响。结果表明:烧结工艺通过加入1100℃保温点后,显著改善了靶材的综合性能,提高了靶材的成品率;Al203的掺杂没有破坏Zn0晶体结构,Al原子对Zn原子有效替位;晶粒尺寸随着掺杂量的增多而减小,电阻率随掺杂量的增加呈U型变化,在3wtVo时取得最小值4.2×10-2 Q.cm;靶材致密度均超过96Vo;能够满足工业生产的需要。　　在优化靶材性能的基础上,采用射频磁控溅射法沉积ZAO薄膜。研究了溅射功率、氩气压强、Al3+掺杂含量和真空退火处理对薄膜微观结构和光电性能的影响。结果表明:制备的多晶ZAO薄膜具有(002)择优取向,溅射功率、氩气压强、Al3+掺杂含量和退火处理等工艺参数对透光率的影响较小,薄膜平均透过率高于85Vo,最高透过率可达90Vo;工艺参数对电学性能影响较大,随着溅射功率、氩气压强、掺杂量的增加,薄膜的结晶质量呈现U型变化,当溅射参数选取:靶基距离67mm,功率IOOW,压强1.5Pa,掺杂量3wtVo,在400℃真空退火处理4h时其电阻率最低为8.5X10-4 Q.Cm。　　以自制Al3+、Tj4+共掺杂靶材为溅射源制备出ZATO薄膜。薄膜样品具有六方纤锌矿结构,经500℃保温退火3小时后,ZATO薄膜的择优取向发生从(002)到(100)方向的转变,平均可见光透过率从90Vo降至70Vo,表现为一般的透过性;而电阻率则从1.89×10-2 Q.Cm降至1.25×10-3 Q.Cm,呈现较好的导电性。　　以自制ZnO:Nb靶材为溅射源制备出ZnO:Nb薄膜。ZnO:Nb薄膜样品退火前后均具有六方纤锌矿结构,有较好(002)的择优取向性,经500℃保温3小时退火后电阻率可达到4.86×10-3 Q.Cm,平均透过率约为90Vo。　　采用溶胶一凝胶浸渍提拉法制备ZAO薄膜。研究烘干温度、预退火处理工艺、后续真空退火处理对ZAO薄膜的微观结构和光电性能的影响。结果表明:烘干温度为60℃,预退火温度为550℃时,多晶ZAO薄膜为良好(002)择优取向纤锌矿结构,400℃真空退火时间为2h时,晶格尺寸小,薄膜结晶质量最好;随退火时间的增加,透过率曲线表现为向短波方向偏移,平均透光率保持在85％左右,薄膜样品的电阻率先大幅度降低,后有回升,当400℃下真空保温退火2h时,样品的电阻率降至最低为2.43×10-2 Q·CIll。　　对比磁控溅射法和溶胶一凝胶法,磁控溅射法生长的ZAO薄膜晶化质量较高,有更优异的c轴取向特性,光电性能优异。溶胶一凝胶法在设备上较磁控溅射法简单,但因制备步骤较多,受环境因素影响大,制备的薄膜性能可重复性较差。