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作为宽带隙半导体的氧化锌，禁带宽度为3.37eV，激子束缚能高达60meV，激子增益也可达到300cm-1，是一种理想的短波长发光器件材料，在LEDs、LDs等领域有巨大的应用潜力。要实现ZnO在光电领域的广泛应用，首先必须获得性能良好的n型和p型ZnO材料。但是未掺杂ZnO薄膜由于其本征缺陷使其成为天然的n型半导体，而理论计算预言氮元素可以在ZnO薄膜中形成浅的受主能级，Yamamoto通过理论计算指出，施主和受主元素共掺可以大幅促进受主元素在ZnO中的掺杂量。因此，本课题采用闭合场非平衡磁控溅射技术在高纯石英衬底上制备了N及Al-N共掺ZnO薄膜，对共掺与非共掺样品的光学性能进行了对比分析，并分析了不同退火条件对ZnO薄膜结构和光学性能的影响，获得以下结论: XRD显示退火后ZnO薄膜具有明显的c轴择优取向，晶体质量大为提高;在原子力显微镜下观察到薄膜晶粒垂直于衬底生长，且随氧氩比由1∶1增大到3∶2，晶粒尺寸变大，晶粒排列更加均匀、致密、连续，表面粗糙度降低;对ZnO薄膜厚度的计算结果显示，当靶电流1.0A、沉积时间3小时，氮氧比3∶2时的膜厚大约为607nm。 对ZnO∶N和ZnO∶(Al，N)薄膜的光学性能对比分析得出，Al的掺入会促进更多的N的掺入，而导致薄膜严重的品格畸变，同时透射谱吸收边发生红移，禁带变窄，并且ZnO∶(Al，N)薄膜出现了紫外发光峰。 退火对ZnO∶(Al，N)薄膜的影响:退火提供的能量使N2有效地分解成N原子成为代替O原子的受主能级掺入到薄膜中，退火后样品的吸收边红移，428nm处的紫光发光更强。退火气氛对ZnO薄膜晶体质量的影响甚小，氮气退火可以保证更多的N掺入到ZnO薄膜中，但同时产生更多的缺陷，真空退火吸收边蓝移，空气和氧气退火吸收边红移。ZnO∶N薄膜在600℃退火时掺入N的量最多，而ZnO∶(Al，N)薄膜800℃退火时掺入N的量最多。