ZnO作为第三代的宽禁带半导体材料，因其在室温下约3.37eV的禁带宽度和高达60meV的激子结合能受到了广泛关注，被认为是有望取代GaN的新一代短波长光电子材料。从1996年首次报导ZnO薄膜的室温紫外发射距今已有十年，但ZnO基激光二极管、发光二极管等短波长光电器件仍未达到实用化的水平，其中一个重要原因是高质量的p型ZnO薄膜的稳定、可重复制备工艺尚未实现，此外ZnO薄膜的发光效率也有待进一步提高。 ZnO薄膜的异质外延也是非常重要的课题。采用异质外延并选取合适的基片能在很大程度上节约成本，是ZnO薄膜器件产业化的基础。Si就是这样一种价格低廉且易于光电集成的基片，但由于Si和ZnO失配严重，在Si上外延高结晶质量的ZnO薄膜是一个仍待解决的问题。 ZnO薄膜具有光电转换特性，有望成为太阳能电池材料；此外结合其宽禁带特征，也可作为紫外探测器件材料，在军事、民用方面有着广阔前景。 围绕上述背景，本论文以溅射工艺制备的ZnO薄膜为研究对象，从以下三个方面开展了工作： 首先，研究了ZnO的Ag掺杂，并观察到过量Ag掺杂导致形成的ZnO-Ag2O薄膜纳米复合结构。实验表明掺银的ZnO薄膜有转化为p型的趋势，并对ZnO本身的紫外发光有极大的增强，是一种极有潜力的掺杂方案。 其次，系统研究了利用溅射工艺在Si基片上外延ZnO薄膜过程中各参数的优化，分析了ZnO薄膜中的深能级缺陷，利用SiC、Al₂O₃等过渡层在Si基片上进行了外延高质量ZnO薄膜的尝试。结果表明两种过渡层都能有效改善Si基片上外延的ZnO薄膜的结晶质量，Al₂O₃过渡层还能显著提高ZnO薄膜的生长速率。 最后，研究了ZnO薄膜的光电转化特性及紫外响应特性，在此基础上成功制备了ZnO基紫外探测器原型器件。