近年来，新型半导体光电器件的广泛应用极大的改善了人们的生活，随之性能更优越的半导体器件的研发成为学术界新的焦点。目前处于实际应用的主要是GaN基的Ⅲ-Ⅴ化合物，而禁带宽度比GaN更大的ZnO因其潜在的应用价值备受关注。相比于GaN和其他Ⅱ-Ⅵ族半导体，ZnO在紫外光、蓝光LED和激光器等光电器件上优势很明显。首先，ZnO的激子结合能高达60meV，在超晶格情况下甚至超过100meV，这就使在常温下产生稳定高效率的激光成为可能；其次，可以通过过渡金属元素如Co、Mn、Cd的掺杂调整ZnO的禁带宽度从3.0eV到4.5eV，而且由于Zn离子半径与掺杂元素的离子半径相差极小，因而产生的晶格失配度非常小，这有助与提高量子井的性能和了解应力的产生；最后，ZnO具有自身的体单晶，大尺寸ZnO单晶薄膜的商业应用前景十分可观。 针对与ZnO上述优点，本文主要研究过渡族金属Co的掺杂对ZnO电学性质的影响，并采用在沉积过程中通入两种不同性质的气体氢气和氧气来观察p-n结的Ⅰ-Ⅴ曲线，推断薄膜中的缺陷及其所起的作用。 本文采用用高功率脉冲激光轰击Zn<,1-x>Co<,x>O，得到锌、钴和氧的原子、分子和团簇等混合体，并在p型单晶Si表面反应生成n型Zn<,1-x>Co<,x>O。X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)研究表明，这层材料是结构致密均匀、呈c轴高度择优取向的薄膜，与p型Si材料形成n-Zn<,x>Co<,1-x>O/p-Sj异质结。在Zn<,1-x>Co<,x>O中加入H，生成了Co-H-Co聚合体，异质结的势垒高度随着Co含量的增加而增加，同时深能级的Co-d轨道捕获作为浅施主的间隙H提供的电子，造成的体系n型半导体层的载流子浓度降低，电阻率提高，使得n-Zr<,x>Co<,1-x>O/p-Si异质结在6.5V时漏电流降致6×10<-3> mA，反向击穿电压超过20V，电学性能得到显著改进。