本文用亚分子分层掺杂技术，交替磁控溅射Co靶和ZnO靶制备了Co掺杂ZnO薄膜(ZCO)。X射线衍射(XRD)测试结果表明ZCO薄膜在(002)方向有明显的择优取向。x射线光电子能谱(XPS)显示，Co在ZnO薄膜中随深度分布均匀。本文着重研究了Co掺杂剂量以及退火处理对ZCO薄膜的磁性的影响。实验发现，Co掺杂量较低时ZCO薄膜的铁磁性随掺杂量的增大而增强，Co含量为4.5％左右时薄膜的铁磁性最强；随着退火温度的升高，ZCO薄膜的铁磁性减弱，分析认为这与退火过程中氧空位的变化密切相关。本文也研究了ZCO薄膜的电学性质，在整个测量温度范围内(310K-10K)，薄膜的电阻率随温度的降低而变大，表现出明显的半导体型电导率一温度特性。此外用椭圆偏振光谱技术，研究了薄膜的椭偏光谱，用空气一薄膜一衬底三层模型拟合出折射率n与消光系数k，并由此拟合了薄膜的禁带宽度，发现随着Co含量的增大，光学吸收边出现红移的现象。我们推断可能是由于Co<2+>离子替代Zn<2+>离子的位置时与相邻的O<2->离子发生sp-d交换作用，以及高自旋态下Co离子的d-d跃迁，s-d和p-d交换作用分别对导带边和价带边作负的和正的修正，导致禁带变窄。