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本论文利用溶胶-凝胶法和水热法制备了不同离子(Eu3+,Sm3+,Mn2+,Fe3+,Co2+,Ni2+)作为磁性杂质的ZnO 基稀磁半导体,并系统地研究了材料的薄膜、粉末和纳米结构的结晶特性、结构形态和光、电、磁性质。溶胶-凝胶法制备的薄膜的晶体为c 轴取向生长的六方纤维锌矿结构。薄膜的取向生长受烧结气氛、烧结温度和掺杂离子浓度的影响,其中烧结气氛是影响薄膜取向生长的最直接、最显著因素。随着烧结气氛中氧含量的减小,薄膜的沿c 轴生长的趋势加强。此外,烧结温度的提高也增强薄膜沿c 轴生长的趋势,但掺杂离子浓度的增加却抑制薄膜的c 轴取向生长特性。通过薄膜表面形态的研究发现,在空气中烧结的薄膜由立方晶粒构成,而在真空中烧结的样品则由不规则的片状晶粒组成。组成薄膜的多晶颗粒粒径小于100nm,15 层薄膜的膜厚为357～366nm。掺杂离子在薄膜中均匀分布,成膜过程不改变掺杂离子(Eu3+,Sm3+,Mn2+,Fe3+,Co2+,Ni2+)和基质离子(Zn2+和O2-)的价态。不同Eu3+掺杂浓度的ZnO 薄膜样品的吸收光谱的吸收边出现在363nm 和368nm 之间,对应半导体材料的禁带宽度Eg=3.42～3.40ev。由于Eu3+改变了薄膜的表面性质,Zn1-xEuxO (0.005≤x≤0.15)薄膜在可见光区出现了一系列干涉带。Zn1-xTMxO 薄膜的吸收光谱的吸收边位置出现在356nm-369nm,对应半导体的禁带宽度为3.34-3.46eV,在可见光区发现了Co2+的电子的d-d 跃迁引起的吸收带。随着掺杂浓度的增加,薄膜的透光率逐渐减小。Zn1-xCoxO 薄膜在近紫外与可见光区的透光率都在60%以上,Zn1-xEuxO 薄膜的透光率则高达90%。在Zn1-xEuxO 薄膜的激发发射光谱中,以613nm 作为监控波长,激发光谱除了检测到Eu3+的7F→5D 能级的吸收跃迁外,还检测到最大值位于378nm 附近的