具有黄铜矿结构的化合物半导体CuInSe₂（CIS）和Cu（In,Ga）Se₂（CIGS）在太阳能电池应用的巨大成功,激发了人们对黄铜矿系材料掺杂的研究热情。对于宽带黄铜矿型半导体,不同金属掺杂可以形成掺杂浅能级,提高导电性能;或者形成深能级杂质中间带,实现稀有、昂贵金属替代,发展出不含In和Ga的光伏材料。黄铜矿型CuAlS₂属于宽带半导体,适合引入金属掺杂,作为潜在的中间带半导体和透明导电材料备受关注。本文以CuAlS₂和过渡金属掺杂的CuAl S₂:TM（TM=Ti、V、Cr、Mn和Ni）材料为研究对象,探索它们的最佳制备条件及光电特性。利用化学输运法制备CuAlS₂和CuAl_1-x-x Mn_xS₂单晶样品;采用金属预制层硫化法制备CuAlS₂和CuAl_1-x-x TM_xS₂薄膜。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜/能量色散谱仪（SEM/EDAX）、紫外-可见-近红外分光光度计（UV-Vis-Nir）、综合物性测量系统（PPMS）等手段对样品的结构、形貌、成分、光电输运等性质进行系统的研究。具体内容为:1.采用磁控溅射多层预制膜硫化法制备CuAl S₂薄膜,研究了多层膜周期结构对其硫化反应的影响。最佳的制备工艺为650℃温度下硫化[Cu/Al]₈预制膜5小时。此制备方法易于控制薄膜的化学配比,无需利用氰化钾清洗,是一种绿色、稳定可靠的薄膜制备手段。2.利用金属预制层硫化法制备出单相CuAl_0.96TM_0.04S₂（TM=Ti、V、Cr、Mn和Ni）的多晶薄膜,呈黄铜矿结构,空间群为I-42d。Ti、V、Cr和Ni掺杂使得CuAlS₂薄膜的光学带隙从3.8 eV下降到3.3 eV左右,并在带隙中形成了杂质中间能带,可应用于高效率中间带太阳能电池制备。3.利用碘输运法成功生长出CuAl_1-x-x Mn_xS₂单晶,为黄铜矿结构。研究了单晶样品的电输运特性和光敏性,呈半导体特性。与CuAlS₂单晶对比,Mn掺杂使得电导率和光敏率最大值分别提高到未掺杂的1.7倍和13倍。Mn掺杂提高了CuAlS₂的导电性,诱导出较强的内光电效应,并且保持较宽的带隙（E_g³.3 eV）,有望发展出CuAlS₂:TM体系的p型透明导电材料和光电材料。