氧化镍(NiO)半导体材料具有优异的电学性能和化学稳定性,在多个领域有潜在应用。作为潜在的传输层材料,高迁移率和电导率的NiO薄膜的制备和性质尤其电学性质还有待进一步研究。而磁控溅射法因具有多种优点而成为NiO薄膜制备的首选。基于此,本论文采用直流磁控溅射法制备了一系列的NiO和NiO:Zn(In)薄膜,着重研究了氧氩比、溅射功率、衬底温度和工作气压对薄膜微结构、光学和电学性质的影响,并获得了制备优异传输层材料的最佳参数。此外,还剖析了NiO薄膜从p型到n型的转变机制。主要的结果如下:(1)氧氩比为1:1时制备的NiO薄膜更有应用价值。氧气通入过量时,会在晶格中引入大量点缺陷而导致薄膜结晶变差。(2)随衬底温度的升高NiO薄膜的结晶总体上改善。在衬底温度为600℃时,NiO薄膜的光学吸收边达到最大值3.69 e V,迁移率达到3.461 cm~2/Vs。衬底温度在室温至200℃之间NiO可能存在一个中间状态,霍尔测试数据证实该中间状态有做p型空穴传输材料的潜质。(3)工作气压对NiO薄膜微结构影响不大,对光学电学性质有一定影响。对NiO制备而言,工作气压存在下限值1.0 Pa,低于该值后会发生蓝色辉光现象,推测与氧电离有关。蓝色辉光下制备的NiO薄膜内部存在大量缺陷。(4)锌或铟元素掺杂并结合热效应导致NiO:Zn薄膜和NiO:In薄膜的导电类型由p型转变为n型,发生转变时的临界温度分别为400和300℃。NiO:In较NiO:Zn具有更低的临界转变温度,这归功于其可以向晶格提供额外电子。(5)溅射功率为120 W时,n型NiO:In薄膜结晶最好,平均晶粒尺寸可达42.1nm。薄膜迁移率随溅射功率的增大近线性增大,在溅射功率为140 W时薄膜的迁移率达到最大值0.7134 cm~2/Vs,大于NiO:Zn薄膜的迁移率0.6078 cm~2/Vs。电阻率随溅射功率的增大大体呈下降趋势,这表明高溅射功率条件下制备的NiO:In薄膜电学性质较佳,有望作为电子传输层材料。