二氧化钛(Ti02)作为典型的宽禁带半导体,在光、电和磁学等领域均具有广阔的应用前景。然而,本征Ti02的太阳光利用率、电导率和迁移率都很低,实际应用十分受限。为此,国内外研究者纷纷采用了诸如:表面修饰、氢化和掺杂等方法来提升Ti02的性能。其中,掺杂被认为是最有效的途径之一,逐步成为氧化物半导体领域的研究热点。本文采用射频磁控溅射法在非晶的石英玻璃衬底上生长出金红石型p型导电Mn掺杂TiO2(MTO)纳米薄膜,研究了不同工艺条件对薄膜的晶体结构、表面形貌、元素组分比例和光电性能的影响。主要实验结果及创新性成果如下:(1)溅射功率和溅射时间对MTO纳米薄膜的结晶性和膜厚有决定性的影响,随着溅射功率的增大和溅射时间的延长,膜厚增大,结晶性增强。(2)Mn掺杂使Ti02衍射峰位右移且右移幅度△θ随Ar/O2束流比的增大而减小。(3)Mn掺杂将Ti02的光吸收范围扩展至可见光区,电导率σ在10-2～10-1Ω-1·cm-1数量级,比纯TiO2(10-6Ω-1·cm-1)提升了 4-5个数量级,霍尔效应测试结果显示薄膜导电类型为p型。(4)快速退火600℃、1h致使Mn元素从掺杂薄膜中析出,Ti02的衍射峰移回标准峰位,光吸收边蓝移,光学带隙增大,电阻率增加,证明Mn掺杂是改善Ti02光电性能的根本原因。(5)通过优化和改进工艺获得MTO纳米薄膜制备的较好条件为:衬底温度550℃、工作压强0.7Pa、Ar气体流量50Sccm、02气体流量1Sccm、射频功率120W、溅射时间2h。该条件下制备薄膜呈棕褐色、结晶化程度较高、表面粗糙度较小、光电性能优越。在磁控溅射法制备MTO纳米薄膜时,适当选择制备参数对薄膜的结构和性能影响至关重要。多种实验参数的正交试验和合理的后退火工艺相结合才能获得优良结晶性和光电响应的MTO纳米薄膜,完备工艺还有待进一步深入研究。