透明导电氧化物（TCO）兼具高导电和高透明的特性,已广泛应用于平板显示、太阳能电池和柔性电子器件等产业领域。目前大部分TCO为n型半导体,而与之匹配的高性能p型材料却极度匮乏,极大地制约了多功能新型电子器件的构建和开发。限制p型氧化物半导体性能提升的关键因素是价带顶部O 2p6电子态的强局域化特征,导致其空穴有效质量大、迁移率低。我们从优化氧化物的能带结构出发,通过引入准闭壳层的Co 3d6（t2g6）电子态与O2p轨道进行耦合,开发了钴基p型透明氧化物半导体,有效提高空穴迁移率,实现了高的p型导电性。但目前此类材料的电子结构和导电机制还存在争议,阻碍了其进一步应用与发展。基于上述问题,本文对钴基p型透明氧化物半导体的电子结构、光学性质和p型导电性展开系统的研究,主要内容包括:（1）利用脉冲激光沉积（PLD）技术外延生长了高质量的Co3O4、ZnCo2O4和CoAl2O4单晶薄膜。采用X射线光电子能谱（XPS）和吸收谱（XAS）并结合密度泛函理论（DFT）计算精确地描述了它们的电子结构、光学性质和导电机制。研究发现,ZnCo2O4的带隙为1.3 eV,而非长期以来文献报道的2.26-2.8 eV。但该电子带隙源于光学禁阻的Oh位Co3+的d-d跃迁,合理地解释了 ZnCo2O4在可见光范围内的透明性。而Co3O4和CoAl2O4的带隙为0.8 eV,源于Td位Co2+的d-d跃迁。这些研究解决了长期以来关于此类材料电子结构的争议,为其在光电器件和催化等领域的应用提供了理论指导。对ZnCo2O4的缺陷化学研究证明,在高氧压下形成的锌空位是ZnCo2O4高p型导电性的来源,且其空穴传导机制遵循小极化子跳跃模型。ZnCo2O4的高p型电导性、高功函和在可见光范围内的透明性使其成为光电器件和催化等领域亟需的高性能p型TCO。（2）在不同温度下外延生长了 NiCo2O4单晶薄膜,并深入研究其电子结构、光学性质和导电机制。结果表明,温度降低产生的Ni3+,在费米能级上方引入空穴态,增强O2p与金属3d轨道的杂化,减小了带隙。该带隙源于光学禁阻的d-d跃迁,同时,由于Ni 3d轨道的强关联效应,NiCo2O4表现出优良的红外-可见光透明度。此外,双交换作用和超交换作用的竞争关系决定了 NiCo2O4的导电机制,Ni3+含量较高时,Ni3+-Ni2+双交换作用占主导,使其呈金属态。NiCo2O4优异的光学和电学性质为开发透明导电的新型p型氧化物电极材料提供了新思路。