ZnO、SnO2、TiO2是典型的新一代宽禁带氧化物半导体材料,室温下具有很宽的禁带宽度,基本上都在3eV以上,另外,它们具有很高的激子束缚能,优异的光电特性,在光催化、表面声波器件、液晶显示、气体传感器和光电探测器件等领域有着广泛地的应用,目前已成为半导体材料的研究热点。本论文利用脉冲激光沉积(PLD)技术制备了ZnO、SnO2、TiO2以及Co掺杂ZnO、Ag掺杂ZnO薄膜,并对其制备工艺进行了优化,利用XRD、Raman光谱、PL谱、SEM、激光感生电压(LIV)效应和R-T曲线关系行为研究了不同生长工艺对PLD技术制备的薄膜结构和输运性质的影响,主要的研究工作及结果如下：1.Sn02薄膜结构和输运性质的研究利用PLD方法在Al203衬底(0001)面生长了纯Sn02薄膜和α轴高度取向的Fe掺杂Sn02薄膜。利用XRD和单0摇摆曲线对薄膜的结构进行表征,结果表明Sn02薄膜是高质量的近外延薄膜。采用248nm脉冲激光作激发源,测试其激光感生电压(LIV),发现Sn02是一种新的原子层热电堆材料,当激光能量密度为100mJ/cm2时,峰值电压最大为4V,薄膜的峰值电压与入射激光能量密度呈现较好的线性关系,上升沿时间约为28ns,响应时间约为98ns。另外发现Sn02薄膜在紫外脉冲激光作用下具有较高的抗击打能力。R-T曲线关系表明Sn02薄膜热稳定性强,其TCR值较小。2.Si衬底上ZnO薄膜的生长及其结构和输运性质的研究在Si(111)衬底上制备了单一c轴取向的ZnO薄膜,研究了衬底温度,氧压,激光能量和沉积时间等生长条件对ZnO薄膜结晶质量的影响,分析了这些影响产生的原因,并利用优化的生长条件制备出了高质量的ZnO薄膜,其(002)峰的单θ摇摆曲线半高宽为0.2°。利用Raman和PL光谱研究了不同衬底温度和不同退火氧气氛下生长的ZnO薄膜的结晶质量和发光特性。研究结果表明,衬底温度较高条件下生长的薄膜,其结晶质量明显优于温度低时生长的样品,其中结晶质量高的样品出现6阶E1(LO)拉曼共振谱；PL谱结果表明,ZnO薄膜的紫外发射光谱与它的结构及结晶质量有着非常密切的关系。采用248nm脉冲激光作激发源,测试其LIV信号,发现ZnO薄膜也是原子层热电堆材料,上升沿时间约为1ns,响应时间约为58ns,LIV信号的峰值在能量密度为100mJ/cm2的激光辐照下,达到0.18V,且有饱和的趋势。在波长为248nm,光子通量约为3×1022/(s.mm2)的激光能量辐照下,ZnO薄膜具有较强的抗击打能力。R-T曲线表明ZnO薄膜是一种具有重要应用价值的电阻-温度系数材料,其TCR最高达到-13% K-1。目前国内外尚未见到相关报道。3.Al203上生长Zn0薄膜及其输运性质的研究在Al203衬底上,利用PLD方法在不同的衬底温度和不同的氧分压下生长了高度单一c轴取向的ZnO薄膜。XRD结果表明衬底温度和氧分压对ZnO薄膜的生长模式和结晶质量有很大的影响。X射线单0摇摆曲线结果表明利用PLD方法以Al203为衬底,在优化条件下制备的ZnO薄膜的(002)衍射峰的半高宽仅为0.2°,已经达到了单晶水平。LIV信号的峰值在300mJ单脉冲激光能量辐照为0.3V,薄膜的峰值电压与入射激光能量密度呈现较好的线性关系,上升沿时间为33ns左右,响应时间约为167ns。4.Co掺杂对ZnO薄膜结构和输运性质的研究利用PLD方法在Si(111)衬底上生长了c轴高度取向的Co掺杂ZnO薄膜。利用XRD和摇摆曲线对Co掺杂的ZnO薄膜的结构进行了表征。XRD结果表明Co进入了ZnO的晶格,处在Zn2+的替代位置形成了Zn1-xCoxO合金薄膜。采用248nm脉冲激光作激发源,测试其LIV信号,相同条件下,峰值电压最大为0.5V,响应时间177ns。另外发现在光子通量约为3×1022/(s.mm2)的激光能量辐照下,ZnO薄膜具有较强的抗击打能力。R-T曲线表明ZnO薄膜在电阻-温度系数材料中有重要意义,其TCR达到-20% K-1,是迄今发现的TCR值最高的材料。5.Ag掺杂对ZnO薄膜结构和输运性质的影响利用PLD方法在Si(111)衬底上生长了c轴高度取向的Ag掺杂ZnO薄膜。利用XRD对Ag掺杂的ZnO薄膜的结构进行了表征。XRD结果表明Ag进入了ZnO的晶格,处在Zn2+的替代位置形成了Zn1-xAgxO合金薄膜。发现Ag的掺入,大大提高了ZnO薄膜的LIV信号峰值,相同条件下,峰值电压接近2V,其响应速度随着掺杂量的增大而降低。在光子通量约为3×1022/(s.mm2)的激光能量辐照下,Zn1-xAgxO薄膜也具有较高的抗击打能力。R-T曲线表明Zn1-xAgxO薄膜有望用于Bolometer,其TCR达到-17.5%K-1。6.TiO2薄膜结构和输运性质的研究在A1203和LaAlO3衬底上分别制备了Ti02薄膜,用X射线(20和单0扫描)对样品的结构分析表明生长在Al203衬底上的Ti02薄膜具有金红石结构,且具有沿a轴的单一取向,Ti02薄膜(200)晶面的对称中心0=19.71°,半高宽FWHM为0.19°,薄膜是具有很高结晶质量的单晶膜,具有较大的电阻温度系数(-6.3%K-1)；而生长在LaAlO3衬底上的Ti02薄膜具有锐钛矿结构,且具有沿c轴的单一取向。锐钛矿Ti02薄膜(004)晶面衍射峰较为尖锐,对称中心0=18.84°,衍射峰的半高宽FWHM为0.27°,呈现出很好的结晶性,薄膜的电阻温度系数较低,具有良好的热稳定性。LIV信号测试表明金红石型Ti02薄膜具有LIV效应,是一种新的原子层热电堆材料。Al203倾斜衬底上生长的薄膜,其LIV信号峰值为1.58V,响应时间为395ns。金红石型Ti02薄膜的抗激光轰击能力较强。