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十九世纪以来,有关拓展新能源的探索从未停止,社会有一种具有较高价值的功能性材料称为透明导电薄膜（Transparent Conductive Film）,简写TCO。由于它具有较好的光学透明性能与导电性能,应用在光探测器、显示器屏幕、紫外探测器等各种光电器件方面。那么研究数量最多且拥有性能优异等特点是半导体氧化物导电薄膜,其中具有代表性如In2O3、ITO、SnO2和ZnO基等。近年来,研究与讨论发现本征ZnO薄膜在社会中拥有极大地影响力,并深度延伸探索金属元素掺杂ZnO薄膜的光电性能等方面的改善,广泛应用在太阳能电池和传感器等更多领域方面。本文通过磁控溅射方法在石英衬底上生长锡复合氧化锌（Sn-ZnO,简写:TZO）薄膜材料。理论上选取Sn元素作为掺杂对象的原因有:Sn4+取代Zn2+位置后释放两个自由电子,这样的优势可以提高其导电性更利于电学器件的应用;Sn4+离子半径比Zn2+小且相对接近(rZn2+=0.074nm,rSn4+=0.071nm),这样掺杂后晶格间距变化较小不影响择优生长。那么在理论的基础上采用改变实验参量进行薄膜研究,源于实验参量的差异对薄膜的形貌、组分及结构的影响,考虑到薄膜材料中离子浓度、离子运动速率和成核原理都影响其表面形貌。进一步观察到在可见光区离子间结合影响其光电特性,不仅在线性方面有所改善,还在非线性光学方面也进行研究,研究薄膜的三阶非线性光学性质的应用。并对以下几个方面进行阐述:（1）通过采用直流（DC）和射频（RF）共溅射的方法制备了TZO薄膜材料。考察生长时间直接影响薄膜厚度;直流功率直接影响Sn4+离子扩散程度;衬底温度直接影响薄膜晶格结构。XRD结果表明所得薄膜含有ZnO和SnO2的两种特征峰,不存在其它合金相。SEM结果表明薄膜表面形貌比较均匀,但是随着衬底温度增加伴随有团簇现象。（2）进一步研究了TZO薄膜材料的光电特性。首先通过紫外可见吸收光谱（UV-Vis）分析Sn含量对TZO薄膜光学性能的影响,结果表明改变生长时间和直流功率实验参量时带隙轻微变化。发生蓝移源于Sn4+掺杂ZnO替代Zn2+,同时释放更多自由电子使得电荷载流子数量增加以及费米能级相应的向下移动到能带。发生红移归因于Sn4+过量导致不能替代Zn2+位置,而占据了间隙位置不能释放自由电子。同时HALL结果表明随生长时间增加Sn含量的增加,增加了载流子浓度使TZO复合膜的载体浓度范围为1015～1019/cm3,这也说明Sn4+替代Zn2+时载流子浓度增加同时带隙增加发生蓝移。（3）深度进行研究TZO薄膜非线性光学性质,采用Z-扫描（Z-scan）技术对三阶非线性吸收特性进行分析。在波长为532nm飞秒脉冲激光下,随着生长时间的增加,表现反饱和（RSA）到饱和（SA）的转变。随着衬底温度的增加,表现饱和（SA）到反饱和（RSA）的转变。实验结果表明三阶非线性吸收系数的数量级在10-7～10-8m/W,有望将其应用于光电器件等方面非线性光学领域。