透明导电薄膜作为一种性能优异的光电子半导体材料,已经得到了深入的研究和广泛的应用。在众多的透明导电薄膜材料中,氧化铟锡（ITO）因其光电特性尤为突出而深受科研人员的喜爱,但由于元素铟在自然界的存储量比较缺乏、成本高昂和有毒性等多种原因限制了ITO薄膜更广泛的应用,而掺杂氧化锌（ZnO）薄膜不仅原料易得、价格低廉、无毒无污染,同时还表现出了优良的光电、压电等性能,因而具备替代ITO薄膜的巨大潜力。目前,对ZnO掺杂剂研究较多的有Al、Ga、Mg、B、Sn、Zr等元素,相比单元素掺杂,关于多元素掺杂ZnO的相关研究报道还不够丰富,因此,本论文就Mg-Ga共掺杂ZnO（ZnMgO:Ga）薄膜展开研究工作。本文采用射频磁控溅射法在石英玻璃基片上制备ZnMgO:Ga薄膜样品,通过X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、四针探仪、紫外-可见分光光度计等测试表征,研究基片温度、沉积气压、射频功率和靶基间距等工艺参数对ZnMgO:Ga薄膜微观结构和光电性能的影响,探索其优化制备工艺条件,并在此优化工艺条件下,对薄膜的光学常数、介电性能和折射率色散性质进行分析和研究。本文的主要研究工作和结论如下:（1）基片温度对ZnMgO:Ga薄膜性能的影响。不同基片温度下制备的薄膜样品均为稳定的六角纤锌矿结构,并且沿（002）方向择优取向生长。当基片温度升高时,薄膜可见光区的平均透过率均高于86.0%,电阻率均低于1.0×10-4Ω·m。在基片温度为550 K时,其优良指数最大为1.35×10~5Ω-1·m-1,ZnMgO:Ga薄膜具有最好的光电综合性能。同时,随着基片温度的升高,薄膜样品的光学带隙也逐渐增大。（2）沉积气压对ZnMgO:Ga薄膜性能的影响。当沉积气压为3.6 Pa时,薄膜样品的平均晶粒尺寸最大（52.0528 nm）、半高宽最小(2.758×10-3rad),ZnMgO:Ga薄膜具有最好的结晶质量。随着沉积气压的升高,可见光区的平均透过率和薄膜光学带隙的变化趋势为先增加后减小、薄膜电阻率先减小后增加。在沉积气压为3.6 Pa时,薄膜的平均透过率最高为87.67%、电阻率最低为5.62×10-5Ω·m,其光电综合性能最好。（3）射频功率对ZnMgO:Ga薄膜性能的影响。随着射频功率的增加,薄膜的半高宽值、平均晶粒尺寸和可见光波段的平均透过率均先增加后减小,而电阻率先减小后增加。在射频功率为125 W时,ZnMgO:Ga薄膜的优良指数值最大(1.35×10~5Ω-1·m-1),其光电综合性能最佳。此外,随着射频功率增大,薄膜样品的光学带隙在3.416～3.339 e V范围内变化,射频功率对光学带隙的影响不明显。（4）靶基间距对ZnMgO:Ga薄膜性能的影响。随着靶基间距的增大,薄膜可见光区的平均透过率、光学带隙和电阻率均逐渐增加。在靶基间距为76 mm时,ZnMgO:Ga薄膜的优良指数最大(1.35×10~5Ω-1·m-1),具有最好的光电综合性能。（5）沉积ZnMgO:Ga薄膜的优化工艺条件。基于制备工艺参数对ZnMgO:Ga薄膜微观结构和光电性能影响的研究,获得了射频磁控溅射法沉积ZnMgO:Ga薄膜的优化工艺条件如下:基片温度为550 K,沉积气压为3.6 Pa,射频功率为125 W,靶基间距为76 mm。（6）ZnMgO:Ga薄膜的光学常数、折射率色散性质和介电性能的研究。在优化制备工艺条件下,采用光谱拟合法反演求解了薄膜样品的光学参数。结果表明,薄膜厚度与SEM测试结果完全吻合;在300～800 nm的波长范围内,折射率、消光系数、复介电常数的实部和虚部以及介电损耗因数均随波长增加而呈单调减小的变化趋势,并且折射率随波长的变化关系遵循Sellmeier单振子色散模型。