透明导电氧化物（TCO）薄膜是一种重要的宽禁带半导体材料，人们对它的研究可以追溯到19世纪末。由于TCO薄膜具有良好的光学和电学性能，因而被广泛应用于传感器、平板显示和太阳能电池等领域。氧化锌（ZnO）基薄膜的原材料储量丰富、性价比高且没有毒性，近年来在TCO家族中占据了重要地位。目前，人们对它的研究主要集中在掺镓ZnO（GZO）、掺铝ZnO（AZO）等单元素掺杂方面，而对于二元掺杂尤其是掺钛 GZO（GZO:Ti）薄膜的研究报道很少。因此，本论文选用GZO:Ti透明导电薄膜作为研究对象。　　本文采用射频磁控溅射技术，以规格为37.5 mm?2.5 mm?1.1 mm的普通玻璃作为衬底，在不同的沉积温度、氩气压强、溅射功率、靶基距离等工艺参数下制备了GZO:Ti薄膜样品。利用 X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见分光光度计、四探针仪对样品进行测试表征，研究了制备工艺参数对GZO:Ti薄膜微观结构和光电性能的影响，获得了最佳工艺条件。其主要工作及结论如下：　　（1）薄膜光电综合性能的量化表征。基于测量的透射率光谱，计算了薄膜可见光区域的平均透过率（Tav），并利用外推法提取了薄膜的直接光学带隙（Eg）。引入品质因数（?）表征了薄膜的光电综合性能，通过定量评价获得了 GZO:Ti薄膜的最佳制备工艺参数，其?值最高为4068.9?-1?cm-1。　　（2）工艺参数对薄膜微观结构均有明显影响。微观测试分析显示，所有 GZO:Ti薄膜均存在有（100）、（002）和（004）方向的衍射峰，其中（002）方向衍射峰强度明显高于其他晶面，并且（002）方向的择优取向度均大于97.1％，具有明显的（002）择优取向生长特性。另外，沉积温度、氩气压强、溅射功率和靶基距离对薄膜的晶粒尺寸（D）和压应力（?）具有显著影响，其D值变化范围为38.2~85.7 nm、?值变化范围为0.226~0.443 GPa。　　（3）工艺参数对薄膜光学性质具有不同影响。光学研究结果表明，GZO:Ti薄膜的Tav和Eg明显受到沉积温度、溅射功率和靶基距离的影响，但它们几乎不随氩气压强的变化而改变。所有薄膜样品的Tav均高于80%，透光性能良好；Eg都在3.342 eV以上，大于未掺杂ZnO薄膜的直接光学带隙。　　（4）工艺参数对薄膜电学性质具有明显影响。四探针仪测试表明，GZO:Ti薄膜的电阻率为10-3??cm数量级、品质因数?为1649.7~4068.9?-1?cm-1。可见，掺杂有效改善了ZnO薄膜的导电性能，制备工艺参数对GZO:Ti薄膜光电综合性能的影响非常明显。　　（5）GZO:Ti薄膜光学常数及其折射率色散性质的研究。利用光谱拟合法提取了GZO:Ti薄膜的折射率（n）和消光系数（k），结果表明n和k随波长增加而单调减小，表现为正常色散关系，同时其折射率色散行为遵循Wemple-DiDomenico单振子色散模型。　　（6）制备 GZO:Ti薄膜的最佳工艺条件。基于薄膜结构和光电性能的研究表明：采用1% TiO2+2% Ga2O3掺杂 ZnO陶瓷靶，利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上生长GZO:Ti薄膜时，其优化制备工艺参数分别为靶基距离75 mm、沉积温度610 K、氩气流量25 sccm、氩气压强0.5 Pa、射频功率180 W、溅射时间30 min。