氧化锌(ZnO)是一种性能卓越的半导体材料,其禁带宽度在室温下是3.37eV,属于Ⅱ-Ⅳ族宽禁带,作为第三代半导体中的一名新成员,其激子结合能为60meV,结构通常为六角纤锌矿。ZnO薄膜在光学特性,电学特性,磁学特性,气敏特性,光电特性等方面表现出良好的性能,这些优异的性能使其具有广阔的用途,如在液晶显示器、磁学记录仪、薄膜电阻、传感器、紫外光探测器、压敏电阻、隐形材料等方面都有一定的应用。因此氧化锌材料在半导体产业,光电子产业等都具有十分重要的地位。本文在查阅了大量有关氧化锌研究现状的基础上以及结合我们实验室的实际情况采用sol-gel法制备掺杂氧化锌薄膜,研究其光电特性。实验内容以及结果如下所示：1.首先使用sol-gel法在硅衬底上制备本征ZnO薄膜,并进行了一定的工艺优化。研究了试剂加入次序、搅拌温度、陈化条件、预处理温度、退火温度等对溶胶和薄膜质量的影响。探索出本征ZnO薄膜制备的最佳工艺条件为：Zn2+浓度为0.75mol/L,陈化温度为60℃,陈化时间为48h,预处理温度为150℃,预处理时间为15min,退火温度为650℃,退火时间为2h。在此工艺条件下制备的薄膜表面平整致密,择优取向性较好。2.在本征薄膜优化上艺的基础上进行了不同元素在不同浓度下的掺杂,掺杂元素分别为Co、Cu、Cd、La,掺杂浓度分别为2%,5%,8%。研究了不同掺杂元素,不同掺杂浓度等对ZnO薄膜的晶胞结构、表面形貌、发光特性和电学特性的影响。3.测试结果表明不同的掺杂元素和不同的掺杂浓度均会影响薄膜的发光性能和电学性能。在发光性能方面,都会出现三个发光峰,只是强度各不相同。(1)紫外发光峰在375nm附近；(2)绿光峰位于520nm附近或是570nm附近；(3)微弱的红光峰在725nm附近。在电学性能方面由于Co、Cu、Cd、La等离了半径与Zn离子半径相差各不相同,使得Co、Cu、Cd、La掺杂的薄膜在电学性能方面变化各不一样。当Co掺杂浓度为5%时,薄膜的电阻率最小为2.48×102Ω·cm。当Cu掺杂浓度为5%时,薄膜的电阻率最小为4.16×102Ω.cm。当Cd掺杂浓度为2%时,薄膜的电阻率最小为3.38×103Ω.cm。当La掺杂浓度为8%时,薄膜的电阻率最小为1.17×103Ω.cm。