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ZnO是一种Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,属于六方纤锌矿结构,（002）晶面的表面自由能最低,因而ZnO通常具有[0001]取向性生长。作为一种直接带隙宽禁带半导体材料,ZnO最具潜力的应用是在光电器件领域。ZnO的禁带宽度为3.37eV,激子结合能为60meV,远高于其它宽禁带半导体材料,如GaN为25meV,ZnO激子在室温下也是稳定的,可以实现室温或更高温度下高效的激子受激发光,所以,ZnO在短波长光电器件领域有着极大的应用潜力,如紫蓝光发光二极管（LEDs）和激光器（LDs）等,可作为白光的起始材料。另外掺入ⅢA族元素Al、In、Ga等可以实现各方面性能都很好的n型ZnO薄膜,如非常低的电阻率,最低可达到10-4数量级;非常高的可见光范围的透过率,可达到90%以上;制备的薄膜高度的c轴择优取向等;可以作为很好的LEDs的接触电极。 本课题是利用直流磁控反应溅射在玻璃衬底上制备ZnO:Ga透明导电薄膜,并利用多种测试手段分析了其性能,获得了一些结果: 1.用大型无机原型设备直流磁控反应溅射仪在玻璃衬底上制备了ZnO:Ga透明导电薄膜。XRD测试表明制备的薄膜具有良好的c轴择优取向,并且证明了薄膜中的Ga是以替位式取代了六角晶格中的部分Zn原子的位置或者Ga原子弥散在薄膜晶粒间区域。 2.SEM显示制备的薄膜表面致密化程度高,结构完整。Hall测试得出薄膜的电阻率低、迁移率和载流子浓度高,并且薄膜与电极的接触为欧姆接触。透射谱分析得到薄膜在可见光范围内的透过率达到90%以上。 3.研究了各个实验参数对薄膜性能的影响,找出了各个参数的最佳值分别为:氧气、氩气流量分别为5sccm和40sccm;衬底温度最佳值为275℃;溅射压强为1.5Pa;溅射功率最佳值为130W;靶间距为6cm。 4.制备的薄膜电阻率最低达到2.32×10-3Ωcm,载流子浓度最高达到1.27×1020cm-3。