作为宽禁带氧化物半导体的重要组成部分，以ZnO、In2O3为代表的透明导电氧化物，除了具有宽禁带半导体在可见光波段高透过率的特点外，它们通过施主掺杂（形成ITO、GZO、AZO等）还可获得与金属材料接近的电导率;随着上述透明导电氧化物材料逐步实现工业化制备以来，它们已广泛应用于现代信息技术产业的诸多领域，尤其在平板显示、光伏、智能窗户等领域显示出巨大的市场应用价值和社会经济效益。然而，到目前为止，对于ZnO、In2O3等宽禁带半导体氧化物的研究还存在着诸多亟待解决的核心科学问题，如In2O3中非掺杂n型导电性的来源，影响众多透明导电氧化物中施主掺杂极限的关键因素，以及ZnO的p型掺杂这一世界难题等等。众所周知，半导体中的点缺陷对材料的物理性能有着重要的影响;通过对材料中点缺陷基本物性（包括结构、电子态和激活能等）的深入研究，我们有望澄清上述科学问题，并为后续材料的缺陷控制、电性调控与器件研制奠定较好的物理基础。　　本论文中，利用射频等离子体辅助分子束外延生长系统(rf-MBE)，我们分别制备了ZnO和In2O3同位素异质结，采用同位素自扩散实验结合二次离子质谱(SIMS)、变温霍尔测试(TDH)、光致发光(PL)和时间分辨光致发光谱(TRPL)等测试表征技术，我们开展了两种材料中点缺陷能量学特性的系统研究，获得以下三项研究成果:　　(1)采用同位素示踪法并结合TDH以及X射线光电子能谱(XPS)等表征手段，对In2O3中氧空位(VO)的能量学特性进行了研究:利用rf-MBE制备了含18O富集层的In2O3同位素异质结。通过SIMS测试结果分析，证明VO主导了In2O3中氧原子的自扩散过程，并得到了富铟和富氧条件下VO的扩散激活能分别为～2.2eV和～3.1eV。TDH测试中，在～400K处观察到了+2价态VO的激活，通过进一步拟合得到VO的电激活能(～0.4eV)。XPS分析结果进一步验证了In2O3中VO的+2价电子态。该项工作证实了VO是In2O3中主要的施主缺陷，它导致了In2O3非故意掺杂的n型电导性，也是材料中铟氧元素偏离理想化学计量比的主要根源。　　(2)为揭示Ga掺杂ZnO中补偿缺陷的本质和能量学特性，我们制备了Ga掺杂的含64Zn富集层的ZnO同位素异质结，在此基础上开展了锌自扩散与复合缺陷的实验研究。该项工作首次澄清了Ga掺杂ZnO中主要的补偿中心是(GaZn-VZn)-复合缺陷，而非孤立的VZn2-。该复合中心的自补偿效应是导致ZnO中低Ga施主掺杂效率的根本原因。SIMS测得的扩散实验结果表明(GaZn-VZn)-复合缺陷的结合能约为0.78eV，与TDH实验获得的电激活能(～0.82±0.02eV)非常吻合。另外，我们还通过PL和TRPL确定了(GaZn-VZn)-复合缺陷的能级结构和发光寿命。该项工作的发现有助于深入理解施主掺杂ZnO中的受主缺陷补偿机理，也为进一步探索(GaZn-VZn)-复合缺陷在室温单光子量子比特以及纳米光子学方面的应用奠定了较好的研究基础。　　(3)通过设计MgxZn1-xO中18O的自扩散实验，系统研究了MgxZn1-xO材料中VO点缺陷的能量学特性。利用rf-MBE制备了两组不同极性（Zn极性和O极性）并分别包含不同Mg掺杂浓度(x=0，0.02，0.05)的含18O富集层的MgxZn1-xO同位素异质结。SIMS测试结果表明，适量Mg（x≤0.02）的掺入对ZnO中VO的形成具有一定的抑制作用，但随着Mg掺杂量的继续提高，MgxZn1-xO单晶薄膜质量的显著降低会引入大量缺陷，反而削弱了对VO的抑制作用;另一方面，O极性会提高材料中VO的形成能，有助于进一步减少材料中的VO。我们认为，极性对VO的影响可能与材料的极性势和内建电场有关，对于这方面我们还需要继续开展更加深入的研究。ZnO中Mg的掺入对本征缺陷VO的抑制作用不可避免会对其它施受主杂质的掺杂行为产生影响，因此关于MgZnO合金中本征点缺陷VO的研究是我们进一步调控材料性能、甚至实现ZnO p型掺杂的有效途径。