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ZnO是一种II-VI族的直接带隙宽禁带半导体材料，室温下带隙宽度为3.37eV，激子束缚能高达60meV。此外, ZnO还具有机电耦合性能好、储量丰富、价格低廉、环境友好等优点，使其在光电子器件领域具有很好的应用前景，被认为是继GaN之后制备紫外发光二极管（LEDs）、激光器（LDs）、紫外探测器和自旋电子器件的理想材料。作为ZnO基光电材料应用的前提，稳定、高效的p型ZnO材料的获得一直是研究的热点和难点。近年来，利用元素掺杂实现ZnO薄膜p型导电已经成为ZnO研究领域被广泛使用的方法，虽然通过此方法取得了一些阶段性成果，但仍存在许多亟待解决的基础物理问题，比如：元素在ZnO中的掺杂状态及其在ZnO中的固溶度；元素掺杂状态随掺杂量及热处理温度的变化规律；元素掺杂ZnO的p型导电机制等。围绕上述ZnO材料研究领域的基础问题，本论文开展了p型ZnO薄膜的研究工作，获得了如下结果：1.利用射频磁控溅射结合后热处理技术，在石英衬底上制备出了不同Cu含量纤锌矿结构的Cu掺杂ZnO薄膜（ZnO:Cu）。XRD测量结果表明，ZnO:Cu薄膜的c轴晶格常数随着Cu含量的增加先减小后增大，说明Cu在ZnO中的掺杂状态随着Cu含量的变化存在转变。利用俄歇电子能谱图（AES）可区分ZnO:Cu薄膜中的Cu+与Cu0+Cu2+，不同Cu含量ZnO:Cu薄膜AES谱图的拟合结果表明，随着Cu含量的增加，Cu+的峰强度逐渐增强，而Cu0+Cu2+峰强度逐渐减弱，说明随着Cu含量的增加，ZnO:Cu薄膜中Cu+与Cu0+Cu2+的相对含量发生改变，Cu+含量逐渐增加，这与c轴晶格常数随Cu含量的变化规律相一致，同时很好地解释了ZnO:Cu薄膜导电类型随着Cu含量的增加由n向p的转变。对ZnO:Cu薄膜进行了500、600、700和800℃真空热处理，Cu2p XPS谱图拟合结果表明，不同热处理温度ZnO:Cu薄膜的Cu2p均包含Cu2p3/2和Cu2p1/2两个峰，随着热处理温度的升高，Cu2p3/2的XPS峰位向高结合能的方向移动，且XPS峰的半高宽增大。当热处理温度达到800℃时，在Cu2p XPS谱图中除Cu2p3/2和Cu2p1/2峰外，还观察到CuO的两个振激峰，证明在热处理的过程中ZnO:Cu薄膜中Cu0+Cu+向Cu2+转变，Cu2+的相对含量逐渐增加。2.利用射频磁控溅射结合后热处理技术，在石英衬底上制备出了不同Au含量的Au掺杂ZnO薄膜（ZnO:Au）。XRD测量结果表明，所有ZnO: Au样品（002）衍射角随热处理温度的变化规律几乎一致，说明（002）衍射角随热处理温度的变化主要是由热应力引起的，排除了薄膜中Au掺杂量不同对（002）衍射角的影响，说明350℃热处理条件下Au在ZnO中的固溶度约为1.00at.%。研究发现Au的存在能够有效弛豫应力，在室温条件下就能起到很好的提高ZnO晶体质量的作用。XPS测试结果表明，Au在ZnO中有两种存在状态，分别是以一价替代Zn位存在（AuZn+）和以金属Au（Au0）的形式存在于ZnO:Au晶界处。AuZn+作为受主，其在ZnO:Au中含量随着热处理温度的升高而减小，这也导致了ZnO:Au导电类型随着热处理温度的升高由p向n的转变。由于替Zn位掺杂的Au与O之间的p-d耦合作用，使得O2p能级升高，导致ZnO:Au光学带隙与ZnO相比出现明显红移。由于AuZn+及与其相关的非辐射复合中心的存在，热处理温度低于800℃的ZnO:Au中观察到光致发光（PL）淬灭现象，结合不同Au含量ZnO:Au薄膜的低温PL谱，通过分析ZnO:Au中电子转移、电荷分布及可能的复合过程，尝试给出了ZnO:Au薄膜的PL淬灭现象的物理机制。3.利用射频磁控溅射技术在高阻单晶S（i111）衬底上制备出了未掺杂ZnO、Ag掺杂ZnO（ZnO:Ag）和Ag-S共掺杂ZnO薄膜（ZnO:(Ag, S)），并对其进行了450℃真空热处理。XPS测试结果显示，ZnO:Ag中Ag以一价Ag离子替代Zn格位（AgZn+）和金属Ag（Ag0）两种状态存在，且Ag0占Ag掺杂ZnO中Ag总量的68.2%，而在ZnO:(Ag,S)中Ag全部以AgZn+形式存在，其中39.3%形成Ag+-S2-键，60.7%形成Ag+-O2-键。此外，在Ag掺杂ZnO和Ag-S共掺杂ZnO中Ag的百分含量分别为2.8%和7.5%，说明S的掺入有利于提高AgZn+在ZnO中的固溶度。Hall效应测量结果显示Ag-S共掺杂ZnO薄膜为稳定的p型导电，I-V特性曲线进一步证实了其p型导电的可靠性。低温PL光谱测量表明在Ag-S共掺杂ZnO中形成了比AgZn+受主离化能更低的AgZn+-SO复合受主。可见，Ag-S共掺杂ZnO稳定p型导电主要来自S掺入对ZnO中AgZn+固溶度的提高以及AgZn+-SO复合受主的贡献。现有实验结果表明Ag-S共掺杂可能是实现p型ZnO的一种有效途径。