氧化锌(zinc oxide,ZnO)是一种具有重要应用价值的宽禁带半导体材料。它同时具有优异的光学、电学特性在薄膜太阳能电池、薄膜晶体管、显示屏等光电器件中具有重要应用。通过对ZnO材料的显微结构、各种成分的化学计量比、杂质的种类和浓度组分进行可控制备来调整材料的电学、光学、化学和物理特性是解决相关产业需求的必经之路。　　 本论文分三个方面对ZnO基透明导电材料的可控制备技术及其光电特性进行了深入研究。包括ZnO基纳米颗粒的粒径可控制备技术和光电特性研究;高致密度ZnO基陶瓷的烧结技术及特性研究;ZnO基透明导电薄膜的可控制备技术及光电特性研究。主要研究成果包括:　　 1.采用表面活性剂辅助络合溶胶凝胶法实现了氧化锌基纳米颗粒的粒径可控制备并深入研究了铝掺杂对ZnO纳米颗粒的光电特性调控规律。结果表明:(1)通过优化Zn2+/CA浓度比、pn值、表面活性剂以及退火温度可以得到粒径均一、低团聚的球形ZnO纳米颗粒,当ZnO纳米颗粒煅烧温度达到1473 K时会出现各向异性生长;(2)通过对铝掺杂浓度的调节发现ZnO纳米颗粒的紫外可见光吸收边随掺杂浓度增加连续蓝移,对应光学光学禁带宽度展宽0.12eV;(3)采用真空高温热处理方法将铝掺杂ZnO纳米颗粒的电阻率降低至1.2Ωcm。　　 2.利用上述ZnO纳米颗粒,采用模压-冷等静压-无压烧结技术制备出高致密度ZnO基陶瓷,系统研究了Al掺杂ZnO陶瓷的Al固溶度和电阻率对温度依赖特性,并采用两步烧结方法实现了细小晶粒、高致密度、组分均匀ZnO基陶瓷。结果表明:(1)经60Mpa模压、250Mpa冷等静压、1573K烧结8小时后可获得致密度大于98％、电阻率为1.45×10-3Ωcm的AZO陶瓷;Al元素在ZnO陶瓷中的极限固溶度为0.9at%,AZO陶瓷的室温电阻率以固溶度为转折点呈现先降低后增加的趋势;对于特定的温度区间,AZO陶瓷的电阻率于铝掺杂浓度为2.0at.%时表现出明显的金属-半导体转变;(2)高温烧结的AZO陶瓷表面偏析ZnAl2O4后其铝含量由中心向表面呈梯度降低趋势;(3)采用两步低温烧结方法可制备晶粒细小、高致密度、组分均匀的ZnO基陶瓷。　　 3.采用上述烧结陶瓷作为磁控溅射靶材研究了铝掺杂浓度对AZO单层膜的光电特性影响,并系统研究了ZnO缓冲层的制备条件对AZO薄膜电阻率、透过率的影响规律。结果表明:(1)当铝掺杂浓度为4at.%可得到电阻率为1.6×10-3Ωcm、光学禁带宽度高达3.73eV的AZO单层膜;(2)采用ZnO缓冲层技术可制备高质量AZO薄膜;对ZnO/AZO双层膜光学和电学特性影响最大的是制备ZnO缓冲层的溅射功率和氩气流量,经优化后的ZnO/AZO可见光透过率可高达88.5%。　　 上述研究成果均未见文献报道。所取得的研究成果对ZnO基透明导电材料在工业生产领域的应用具有一定的实用价值,也对ZnO基透明导电新材料体系以及相关复合材料与薄膜体系的科学技术研究具有一定的借鉴价值。