薄膜晶体管（TFT）已经被广泛应用于有源矩阵显示和大面积传感器阵列等领域,ZnO基薄膜晶体管具有高光学透过率、生长温度低、击穿电压高、电子迁移率高等优点,可满足大面积高分辨率的显示屏要求。迁移率对于ZnO基薄膜晶体管的应用是很重要的一个因素,然而对于多晶的ZnO基TFT,由于晶界散射,存在迁移率低的问题。本文旨在通过对有源层和其结构的优化,利用ZnO和MgZnO各自的优势,设计了MgZnO/ZnO双层的结构,改善和提高ZnO基TFT器件的迁移率等性能。其主要研究内容和结果如下:（1）MgZnO薄膜制备工艺研究采用溶液法制备了不同退火温度MgZnO薄膜,500℃条件下制备的薄膜样品已结晶,表面的晶粒分布均匀,缺陷发光峰也较弱,并且XPS测试也显示在500℃退火后的薄膜,Mg的2p峰比较强,因此500℃制备的薄膜整体质量较好。同时,制备了不同Mg含量的MgZnO薄膜,发现溶液法掺杂Mg也有一定的限度,当溶液中Mg的含量较高时,薄膜的结晶性急剧下降,表明并不是前驱体溶液中的Mg都能掺杂进入ZnO晶格中。（2）MgZnO-TFT器件制备及性能研究选择溶液法在450℃/500℃/550℃退火条件下,制备了Mg_0.2Zn_0.8O薄膜作为有源层,采用电阻式热蒸发技术蒸镀金属Al作为源漏电极,在p型Si衬底上制备了底栅顶接触型的TFT器件,结果表明500℃条件下器件的整体性能较好,但其迁移率太低,开关比仅有1.4×10³。开展了旋涂工艺对器件性能优化的研究,发现利用低浓度旋涂多次可以提高薄膜的均匀性和致密性,但多层数由于界面的影响,器件的性能反而下降,发现在旋涂2层时制备的Mg_0.2Zn_0.8O-TFT性能较好,迁移率达到了0.03 cm²V^-1s^-1,比单层的迁移率提升了10倍,器件的开关比也提升了一个数量级,达到了1.1×10⁴。由于溶液法制备的薄膜致密性比较差,故薄膜的迁移率比较低,与文献(0.1 cm²V^-1s^-1)结果类似。（3）ZnO薄膜的PLD法制备及器件性能研究利用PLD法制备了ZnO薄膜,研究了氧气压强对ZnO薄膜电学性能的影响。结果表明随着氧压的增加,薄膜中受主类型缺陷氧间隙（O_i）增多,导致ZnO薄膜中的载流子浓度不断减小。在制备的ZnO-TFT器件中,发现器件的迁移率普遍比MgZnO高,但开关比较低;随着氧压的增加,器件的开关比有所增加,在6 Pa条件下的ZnO-TFT器件整体性能较好,迁移率达到了4.42 cm²V^-1s^-1,阈值电压V_th为3.7 V,亚阈值摆幅为8.7V/Dec,开关比为7.5×10³。但是,我们制备的ZnO-TFT与同行相比有一定的差距。（4）MgZnO/ZnO双层结构TFT器件制备及性能研究分别利用PLD法制备ZnO、溶液法制备MgZnO薄膜,设计了MgZnO/ZnO双层结构。探讨了有源层厚度和制备工艺对双有源层Mg_0.2Zn_0.8O/ZnO-TFT器件的影响,结果发现Mg_0.2Zn_0.8O的退火温度在550℃条件下、使用低浓度旋涂一次工艺,薄膜中的孔隙较低、界面性能较好,有利于制备高性能器件;而ZnO薄膜适当的厚度可以有效弛豫晶格失配,降低双有源层TFT的关态电流,提高开关比。在ZnO厚度为46.5 nm时,制备的双有源层器件的整体性能较好,迁移率为1.10 cm²V^-1s^-1,阈值电压V_th为9.1 V,亚阈值摆幅为3.4 V/Dec,开关比提高到2.2×10⁵。（5）MgZnO/ZnO-TFT器件制备工艺改进及性能研究采用光刻的工艺制备了双有源层的MgZnO/ZnO-TFT器件,相对于金属掩模版制备的器件,由于隔离有源层,减小了器件的沟道宽长比,有效地降低器件的泄漏电流,并避免了不同器件之间的寄生效应影响,极大的提升了迁移率;其中获得最佳的器件性能为,迁移率达到了2.11×10¹ cm²V^-1s^-1,开关比提升了3个数量级,达到了1.5×10⁸,亚阈值摆幅降到9.9×10^-1 V/Dec。与同行结果相比,我们制备出的双有源层MgZnO/ZnO-TFT器件的整体性能较好,器件的开关比接近文献报道的水平（10⁸）,同时器件的迁移率也有2.11×10¹ cm²V^-1s^-1。文献报道的双层MgZnO/ZnO-TFT器件:一方面,迁移率高的同时,开关比比较低(2.40×10² cm²V^-1s^-1、10²);另一方面,迁移率较低,但开关比很高(7.56 cm²V^-1s^-1、10⁸)。对比发现,我们的结果在器件的开关比比较高的同时,也相应的提高了MgZnO/ZnO-TFT器件的迁移率,对于双层器件的研究有一定的推动意义。