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透明导电氧化物(TCO)薄膜是一类具有优异光学特性、电学特性的半导体材料，在许多光电器件领域已取得广泛应用，如平板显示、太阳能电池等。长久以来，透明氧化物半导体器件的应用一直受到限制，其中一个重要因素就是P型TCO电导率相对n型相差较大，所以制备性能优异的P-CuAlO2材料便成为研究热点，而一个行之有效的改性方法就是掺杂。本文引入稀土掺杂元素Eu、Nd、Y以及普通金属掺杂元素Mg、Ni，采用柠檬酸络合无机盐的溶胶凝胶法制备掺杂CuAlO2粉末，并通过冷压成型烧结工艺压制成陶瓷片。采用DSC-TGA、X射线衍射仪、紫外-可见光分光光度计、四探针测试仪、阿基米德排水法等测试方法分析研究CuAl1-xMxO2粉末的形成过程、物相结构、禁带宽度、陶瓷导电性和致密度等，得出以下结论: 1).选择了Eu、Nd、Y稀土元素RE作为掺杂元素，通过溶胶凝胶法制备稀土掺杂CuAlO2粉末。经过300℃燃烧后干凝胶分解为CuO、Al2O3和RE2O3，中间相CuAl2O4合成温度约为750℃，CuAl1-xRExO2（x=0～3％）合成温度约为1000℃，掺杂对于CuAlO2相的合成温度影响不大。 2).在相同保温时间条件下，煅烧温度的升高有利于形成纯相CuAlO2，减少CuO杂相，促进掺杂元素溶入CuAlO2中，但在1150℃时CuAlO2发生逆反应，开始热分解，所以可以确定出较好的合成温度为1100℃;在1100℃保温4小时形成的相结构已经稳定，延长保温时间相结构并没发生变化。掺杂量不大于1％时，Eu、Nd、Y可以较好固溶进晶格中，得到纯相CuAlO2，而掺杂量继续增多时，晶格畸变也不断加大，便生成钙钛矿结构的REAlO3(RE=Eu、Nd、Y)杂相，且随着掺杂量增加杂相峰增大。 3).Eu、Nd、Y掺杂样品平均带隙宽度分别为3.52eV、3.58eV、3.64eV;对于掺Eu和Nd的样品，禁带宽度先减小后增加。在掺杂量不大于2％时，禁带宽度分别减小到3.46eV和3.51eV，掺杂量大于2％时，禁带宽度随掺杂量增加而增大。对于掺Y样品则刚好相反，带隙宽度先增加到3.78eV后再减小到3.53eV。 4).550MPa压制，1100℃烧结的稀土掺杂CuAlO2陶瓷片，对于掺Eu和Y的样品，电导率先增大后减小，在掺杂量为2％时电导率最高，分别为6.06×10-2S·cm-1和7.62×10-2S·cm-1，掺杂量3％时，电导率分别减小到5.26×10-2S·cm-1和5.15×10-2S·cm-1。对于掺Nd的样品，电导率随掺杂量增加而减小，掺杂量0.5％时电导率为5.17×10-2S·cm-1，低于无掺杂的CuAlO2陶瓷（电导率约为5.52×10-2S·cm-1）。随着掺杂量增加，陶瓷致密度先增大后减小，在掺杂量1％时最大，分别为85.35％（掺Eu）、84.78％（掺Nd）、84.53％（掺Y），在掺杂量3％时最小，分别为79.49％（掺Eu）、79.91％（掺Nd）、79.24％（掺Y），无掺杂样品致密度可达到83.7％。 5).采用溶胶凝胶法把金属元素Mg、Ni融入到CuAlO2晶格中，在掺杂量超过5％时，开始生成尖晶石结构MAl2O4(M=Mg、Ni)，且掺杂量越大杂相峰强度越高。随着掺杂量的增加，掺Mg样品带隙宽度从3.54eV减小到3.26eV，掺Ni样品带隙宽度从3.58eV减小到3.37eV。随着掺杂量增加，冷压烧结掺杂陶瓷的电导率减小，掺Mg样品减小到0.34×10-2S·cm-1，掺Ni样品减小到0.29×10-2S·cm-1，致密度则先小幅度增大然后减小。 6).综合对比分析本文及目前国内外做过的一些关于CuAlO2掺杂的研究。对于薄膜样品，相比无掺杂样品，掺杂对其电导率提高比较明显，其中通过磁控溅射法制备的掺0.5％Zn的样品电导率比较高，达到1.24×10-1S·cm-1;对于陶瓷样品，同样是掺杂的样品电导率更高，尤其掺Fe元素样品电性能改善比较明显，从总体来看，稀土元素掺杂样品相对普通金属掺杂具有更高的电导率。