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ZnO是一种宽禁带直接带隙半导体,其禁带宽度为3.37eV。由于ZnO的高激子束缚能（60meV）而备受关注。同时,由于ZnO单晶及薄膜制备工艺的不断完善,使得ZnO在各个领域都有广泛的应用,如发光二极管、透明导电薄膜、紫外探测器及气敏材料等。由于ZnO掺杂的不对称性,使得n型ZnO非常容易通过本征缺陷或故意掺杂获得,但是,至目前为止,高质量稳定的p型ZnO的制备仍然比较困难。ZnO中的p型掺杂剂通常为I族及V族元素,其中,Na作为有效p型掺杂而受到广泛关注。理论计算显示Na掺杂可以在ZnO中形成浅受主能级,同时由于Na与Zn的离子半径相近,形成的受主掺杂NaZn引起的晶格畸变较小。在实验方面,Na掺杂ZnO相关的报道越来越多,也不乏p型ZnO及ZnO基同质结的实现。叶志镇教授课题组是最早开展Na掺杂ZnO研究的课题组之一,并取得了相当的成果。本文的工作在此基础上开展,通过PLD、热扩散及离子注入等方法对Na掺杂ZnO的制备和性质进行研究。本论文工作主要包含以下内容：1.采用PLD工艺,在石英衬底上制备了多层结构的Naδ掺杂p型ZnO薄膜。实验中以NaF陶瓷靶材为Na源,研究了衬底温度及氧气压强对Na δ掺杂ZnO薄膜电学性能的影响。并获得了最佳的p型Na掺杂ZnO薄膜,其载流子浓度为7.9x1017cm-3,电阻率为29.8Ωcm,霍尔迁移率为0.263cm2/Vs。此方面的工作为p型ZnO薄膜掺杂提供了新的思路。2.以本征ZnO薄膜为衬底,通过热扩散制备了Na掺杂p型ZnO薄膜。其中,如1所述,Na源层通过PLD法获得。在此基础上,获得最佳的p型Na掺杂ZnO薄膜的载流子浓度为1.94×1015 cm-3,电阻率7.54Ωcm,霍尔迁移率为7.54cm2/Vs。通过霍尔及XPS结果分析,热扩散温度及时间是影响Na掺杂ZnO薄膜电学性能的主要因素。同时,我们制备的ZnO基同质结显示出良好的整流效应,进一步证实了通过热扩散方法掺杂的ZnO薄膜确实为p型ZnO。3.通过三重Na离子注入,在ZnO单晶中实现了厚度约300nm的均匀Na掺杂ZnO层。低温PL显示,经过850℃,6min的快速热处理后,ZnO中位于3.352eV（I10）的发光峰得到显著增强,我们认为其与Na受主相关。同时,我们制备的ZnO基同质结显示出良好的整流效应,证实了通过此方法制备的薄膜为p型ZnO薄膜。此外,我们还研究了单次Na离子注入对单晶ZnO影响。4.我们采用离子注入工艺制备了Na掺杂的ZnO纳米阵列,并研究了退火温度对其光学性能的影响。实验发现通过在600-800℃下的退火处理可对ZnO中的辐射缺陷进行有效修复。同时,经过800℃退火后,ZnO薄膜的低温PL谱中显示了位于3.352eV（I10）的发光峰,其与Na受主NaZn目关。此外,随着退火温度的升高,I6-8发光峰强度下降,而I3发光峰强度升高,说明更多的中性施主在高温下产生了电离。5.经过Ne离子注入的ZnO纳米阵列的光致发光谱中具有精细结构的紫光发光峰。其精细结构间隔为72meV,对应于ZnO中纵光学声子能量。通过拟合计算获得的黄昆因子为1.98,其电子声子耦合能量低于绿光发光带而高于DAP。激活能为160meV,我们以为,这与离子注入过程中引入的受主缺陷相关。