ZnO是一种直接带隙半导体材料，属于六方纤锌矿结构。由于(002)晶面的表面自由能最低，晶体有C轴择优取向的特性。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。ⅢA族元素Al，In，Ga等原子掺杂的ZnO透明导电摸作为一种重要的光电子信息材料也得到了广泛的研究，本文主要研究Al原子掺杂的ZnO薄膜，即ZAO薄膜。ZAO薄膜具有与ITO薄膜可比拟的光学、电学性质，而且在高温条件下，它的成分不易与氢发生互扩散，因此在活性氢和氢等离子体环境中化学稳定性高，不易使太阳能电池材料活性降低，是最有开发潜力的透明导电薄膜，可望成为ITO薄膜最佳的替代者，推动廉价透明导电薄膜的发展。 本文利用射频磁控溅射技术完成了Al掺杂ZnO(ZAO)薄膜的制备。利用X射线膏亍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外一可见光分光光谱仪、四探针测试仪等对制备的Al原子掺杂的ZnO薄膜进行了表征和性能研究。 研究表明： 1．研究氧氩流量比对ZAO薄膜(使用金属靶材制备薄膜时)： 随温度升高制备优质薄膜所需要反应的氧气量增加(即氧氩流量比增加)。可能是由于温度高时，锌原子跟氧原子反应充分，从而参与反应的氧原子数目也要相应增加；同一氧氩流量比1：25时，200℃下制备的ZAO薄膜有最佳的透光性，温度更高或者更低都导致薄膜的透光性能变差；氧气比例增大时薄膜透过率增加同时电阻率增大。 2．研究铝掺杂量和衬底温度对薄膜结构、电学和光学性能的影响(使用陶瓷靶和金属铝)Al掺杂导致薄膜的吸收边向短波方向移动；铝掺杂量对薄膜的结构和电阻率有较大的影响，但对可见光透过率的影响不明显；衬底温度对薄膜的光电性能没有明显影响。 3．研究ZAO/Ti/ZAO薄膜中Ti夹层对薄膜光电性能的影响(使用陶瓷靶)用射频溅射方法制备了ZAO/Ti/ZAO薄膜，Ti夹层结构可以极大改良透明导电薄膜的性能。跟ZAO薄膜相比，ZAO/Ti/ZAO薄膜因为金属Ti的扩散机制而使得电学性能大为提高。如果Ti的沉积时间小于60秒，ZAO/Ti/ZAO薄膜光学性能几乎不受影响，沉积时间大于120s薄膜的透光率下降。本实验获得的Z/T/Z薄膜的最佳电阻率为1.20×10<-2>Ω·cm，透光率接近90％。