ZnO是一种Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，属于六方纤锌矿结构，（002）晶面的表面自由能最低，因而ZnO通常具有（002）取向性生长。ZnO在光电、压电、热电、铁电等诸多领域都具有优异的性能，在低维纳米领域也表现优异，拥有各式各样的纳米结构。作为一种直接带隙宽禁带半导体材料，ZnO最具潜力的应用是在光电器件领域。ZnO的禁带宽度为3.37 eV；激子结合能为60 meV，远高于其它宽禁带半导体材料，如GaN为25 meV，ZnO激子在室温下也是稳定的，可以实现室温或更高温度下高效的激子受激发光。所以，ZnO在短波长光电器件领域有着极大的应用潜力，如紫蓝光发光二极管（LEDs）和激光器（LDs）等，可作为白光的起始材料。ZnO要实现在光电领域的广泛应用，首先必须获得性能良好的n型和p型ZnO材料，并实现透明的ZnO同质p-n结。高质量的n型ZnO很容易实现，但是ZnO的p型掺杂由于其固有的极性却非常困难，这是目前制约ZnO实际应用的瓶颈，也是ZnO研究中面临的主要挑战。这一课题也正是本文研究的重点和核心，本文的研究便是以ZnO的p型掺杂为中心而展开的。1．实现了In-N共掺p-ZnO，制备了ZnO同质p-n结，对In-N共掺实现p-ZnO的机理进行了详细而深入的分析我们用直流反应磁控溅射制备了In-N共掺p-ZnO。SIMS测试表明In、N都已经掺入薄膜，In的掺入促进了N在薄膜中的掺杂量。我们制备的薄膜在室温下显示出良好的结晶质量和p型表现。通过选用不同的衬底，得到可靠的最优室温下的p型表现是在SiO₂／n-Si衬底上，电阻率为3.12Ωcm，载流子浓度为2.04×10¹⁸cm^-3，迁移率为0.979 cm²V^-1s^-1。In-N共掺法制备p-ZnO是稳定和可重复性兼备的。研究了In含量对共掺ZnO薄膜电学性能的影响。霍尔测试结果显示杂质离子散射是影响载流子迁移率的主要机制，它很好的解释了随着In含量的增加，迁移率逐渐减少的电学输运机制。XPS结果显示正是In的出现，通过形成In-N键和Zn-N键而促进了N掺入。改变In含量时，所得的最优p-ZnO其电阻率为16.1Ωcm，Hall迁移率为1.13 cm²／Vs，载流子浓度为3.42×10¹⁷ cm^-3，对应薄膜中的In含量为0.14 at.％，此时共掺ZnO薄膜的（002）衍射峰位和本征ZnO最为接近。在衬底温度从490℃到580℃之间，用In-N共掺方法实现ZnO的p型导电。在低温区域共掺ZnO薄膜显示出很高的电阻率，载流子导电类型不确定，没有明确的p型导电型号；在中间温度区能够获得p型电导；在高温区域载流子导电由p型转换为n型。所制备的最优p-ZnO其电阻率为23.7Ωcm，Hall迁移率为0.752 cm²／Vs，载流子浓度为3.51×10¹⁷ cm^-3。我们提出复合体模型，用来解释导电类型随衬底温度的变化规律。通过两步法引入缓冲层，提高了共掺ZnO薄膜的性能。所得的最优的In-N共掺p-ZnO薄膜的可靠电阻率为7.85Ωcm，Hall迁移率为1.47 cm²／Vs，载流子浓度为5.40×10¹⁷ cm^-3。以此为基础，制备了p-ZnO∶（In，N）／n-ZnO∶In同质p-n结，该结在Ⅰ-Ⅴ测试中显示出明显而良好的电流整流特性。In-N共掺ZnO薄膜的的导电性可以通过调节衬底温度来控制，也可以通过引入缓冲层来提高相关性能，对于ZnO基光电器件有重要意义。2．研究了ZnO其它相关掺杂我们采用直流反应磁控溅射，制备了ZnO∶Li薄膜。研究了玻璃衬底上生长的ZnO∶Li薄膜的电学性能、晶体结构和光学性能在不同退火温度下的表现。在所有显示p型导电性的样品中，当退火温度为500℃时，所得的最优p-ZnO其电阻率为57Ωcm，Hall迁移率为1.03 cm²／Vs，载流子浓度为1.07×10¹⁷ cm^-3。最佳退火温度确定在于所得薄膜的（002）衍射峰位为34.43°，这个值和粉末ZnO的2θ值是一致，这会为Li的掺入构建一个合适的环境，使Li_Zn受主在晶格中稳定下来，从而获得良好的p型导电性能。随着退火温度的进一步增加，载流子导电类型由p型转换为n型，并且随着温度的升高，n型导电信号逐渐增强。可能是由于Li受主的再蒸发，更好的结晶质量和加剧薄膜中补偿施主（如V_O）的生成，因为退火在Ar气氛下进行的。对最优p型表现的样品进行变温PL测试，拟合得到两个位于～140 meV和～260 meV的受主能级。我们把位于～140 meV的能级认为是Li_Zn受主能级。我们利用直流反应磁控溅射，在不同的Ar／O₂比下在玻璃和Si（111）衬底上都长出了c轴高度择优取向，结晶质量良好的Cd_xZn_1-xO（x=0.1，0.2）薄膜。研究了Ar／O₂比对Cd_xZn_1-xO薄膜晶体质量和带隙的影响。当Ar／O₂比从1∶4到1∶1间连续变化时，生长在玻璃衬底上的Cd_0.1Zn_0.9O薄膜的半高宽（FWHM）逐渐减少（从0.36°），在Ar／O₂比值为1∶1取得最小值0.29°；薄膜的带隙E₈逐渐减少（从3.149 eV），在Ar／O₂比值为1∶1取得最小值3.099 eV。当Ar／O²比继续增加到2∶1时，半高宽则增加到0.35°；带隙E₈则增加到3.114 eV。Cd_0.2Zn_0.8O薄膜半高宽（FWHM）和带隙E₈的变化趋势和Cd_0.1Zn_0.9O薄膜是一样的。并提出了Ar／O₂比对Cd_xZn_1-xO薄膜带隙影响机制的合理解释。