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ZnO是一种宽禁带Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料。其薄膜具有特殊的电、磁和光学性能，在透明导电、发光二级管、稀磁半导体、压敏电阻、压电等领域有着广泛的应用，通过选择性掺杂，有望制备出集多种性能于一体的多功能电子器件。本研究以V2O5掺杂ZnO陶瓷为靶材，采用射频磁控溅射法在玻璃基底衬底上制备了掺钒ZnO（ZnO:V）薄膜，采用紫外-可见光分光光度计、XRD、SEM、VSM、V-I测试仪以及阻抗谱仪对其透光性、光学带隙、结构、形貌、室温磁性以及伏安特性进行了系统研究。通过研究，得到如下结论：（1） ZnO:V薄膜为具有取向的纤锌矿型结构的ZnO纳米晶组成的颗粒薄膜，薄膜中不存在第二相。基底温度、溅射气压以及氧分压等显著影响ZnO:V薄膜的结晶性、取向性、晶粒大小、微观形貌以及薄膜内应力状况。SEM观察结果显示随着基底温度的升高，颗粒膜的表面形貌从等轴球状逐渐演变为不规则的条状和饼状、六棱锥形，当基底温度达到600°C时，表面颗粒又呈弥散的颗粒状；XRD分析结果显示随基底温度升高，晶粒尺寸先减小后增大，在150°C达到极小值。随着溅射气压的升高，颗粒逐渐变小而晶粒尺寸却逐渐增大，表明颗粒由多个晶粒团簇而成，溅射气压升高降低了团簇在一起的晶粒数量。随着氧分压的升高，沉积速率逐渐降低，薄膜结晶性变差，晶粒和颗粒尺寸均减小。此外，V2O5掺杂量也显著影响薄膜的结构和结晶性，V掺杂量增大导致薄膜结晶性变差，晶粒变小。XRD分析表明ZnO:V薄膜中均存在平行于膜层表面的压应力。（2）紫外-可见透光性分析结果显示ZnO:V薄膜在可见光区的透光性均超过80%。计算结果显示ZnO:V薄膜的禁带宽度均小于纯ZnO的3.37eV，且随V掺杂量的改变而改变，V2O5掺杂量为1.5mol%的ZnO:V薄膜的禁带宽度大于掺杂量为0.5mol%的ZnO:V薄膜的禁带宽度。（3） ZnO:V薄膜电性能分析结果表明氧分压、基底温度以及电极材料类型显著影响其伏安（V-I）特性。当溅射气体介质为纯氩时，ZnO:V薄膜的V-I关系近乎线性；采用氩气和氧气混合气体时，其V-I关系呈非线性，随着氧分压的增加，非线性特性表现出先增强后减弱的变化趋势，当氧分压达到50%时非线性最为显著，Al/ZnO:V/Al和Ti/ZnO:V/Ti多层膜的非线性系数分别达到5.2和10.5。对于Al、Ti两种电极材料，在氧分压50%和75%时，压敏电压分别达到2.1V和2.26V，成功实现了压敏电阻的低压化。研究发现在其他条件相同的情况下，当ZnO:V薄膜厚度小于150nm时，Al/ZnO:V/Al、Ti/ZnO:V/Ti多层膜的伏安关系呈欧姆关系；当厚度大于150nm时，其伏安关系呈非线性，这表明足够的晶界数量才足以形成显著的晶界势垒。总之，晶界处偏聚的V和过剩氧结合，形成受主型复合缺陷，捕获晶粒附近电子从而形成晶界势垒，最终导致Al/ZnO:V/Al、Ti/ZnO:V/Ti多层膜的伏安关系呈现非线性。（4）磁性测试结果显示ZnO:V具有显著的室温铁磁性。基底温度、溅射气压、氧气分压、V掺杂量等对ZnO:V薄膜室温铁磁性影响显著。对于掺杂0.5mol%V2O5的ZnO:V薄膜，当基底温度介乎室温至600°C之间时，其饱和磁矩和矫顽力分别介于27.15-40.87emu/cm3和126-378Oe之间；在基底温度为300°C、气体介质为纯Ar条件下，当溅射气压从0.5-4.0Pa之间变化时，ZnO:V薄膜饱和磁矩介于1.16-13.31emu/cm3；在其他参数保持不变的情况下，随着氧分压的增大，ZnO:V薄膜的饱和磁矩先增大后减小。V掺杂量增加导致薄膜结晶性恶化，从而导致磁矩的有序性降低，饱和磁矩下降。ZnO:V薄膜的铁磁性与薄膜中的本征缺陷类型和密度密切相关。