作为一种新型的直接带隙半导体材料，ZnO具有大的禁带宽度3.37eV和高的激子束缚能60meV，同时，ZnO可通过适当的金属元素掺杂，在对其晶格结构影响较小的前提下，使ZnO的带隙宽度在一定范围内连续可调从而影响其发光性能。因此，ZnO基半导体材料在短波长紫外发光器件、量子阱和超晶格结构中蕴涵着巨大的应用前景从而成为当前国内外研究的热点之一。 该论文采用溶胶—凝胶技术和正交设计实验法在Si(110)衬底上制备Mg、Mn掺杂ZnO薄膜Zn1—xMgxO、Zn1—xMnxO，并用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)及光致发光(PL)等测试方法对所制备的ZnO基掺杂薄膜的结晶质量、表面形貌及发光性能进行表征，系统地研究不同工艺参数对Zn1—xMgxO、Zn1—xMnxO薄膜结晶质量和发光性能的影响。 测试结果表明：实验所制备的Zn1—xMgxO和Zn1—xMnxO薄膜均具有良好的C轴择优取向性，相对于无掺杂ZnO薄膜395nm附近的紫外发光峰，Mg、Mn元素的掺杂使其向短波长方向分别移动至365及370nm左右，同时，ZnO中430～490nm左右的可见发光带在Zn1—xMnxO薄膜中得以钝化，极大地提高了薄膜的紫外发光性能。实验证明，在较优工艺参数下所制备的Zn1—xMnxO薄膜，其近带边紫外光发射与深能级可见光发射比例可以达到58.543。 论文并对Zn1—xMg，O、Zn1—xMnxO薄膜的紫外发光蓝移机理进行探讨，研究结果表明Mg元素掺杂增大了ZnO的禁带宽度，而Mn元素掺杂则是因为Burstein—Moss(BM)效应展宽了ZnO的光学带隙，因此，Zn1—xMgxO、Zn1—xMnxO薄膜中紫外发光峰蓝移的机理是不同的。同时，Zn1—xMnxO薄膜中可见发光的钝化是因为Mn元素的存在有效地阻断了可见光发射中心Vo"的形成，且在Zn1—xMnxO薄膜中存在的Mn的氧化物形成了俘获光生载流子的钝化层，有效地阻断了ZnO的可见光发射。