宽禁带ZnO半导体为直接带隙材料。其具有六方纤锌矿结构，较高的激子束缚能（60meV），室温下带隙宽度为3．37eV。高质量的外延ZnO薄膜的制备已成为宽禁带半导体集成器件的关键技术。ZnO薄膜具有良好的光电性能、强的紫外吸收能力和高的可见光透过率，在作为紫外线和红外线吸收材料的应用方面有潜在的应用前景。近年来，由于具有与ITO相比拟的对可见光的高透过率和高电导率，及其在氢等离子体的高稳定性等优点，作为ITO（Sn-doped In2O3）电极的很有发展前景的替代材料，ZnO薄膜正引起人们日益广泛的关注和研究。　　 制备ZnO薄膜的方法有很多，如磁控溅射、化学气相沉积、脉冲激光沉积、分子束外延、溶胶-凝胶法等。其中，多数方法需要真空设备，成本相对较高；而溶胶-凝胶法工艺简单和成本低，能在各种基片上制备均匀掺杂的薄膜。　　 本论文使用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备ZnO薄膜和ZAO薄膜。所用的溶胶是以乙二醇甲醚为溶剂，醋酸锌为氧化锌前驱体，乙醇胺为稳定剂，氯化铝为掺杂剂制得。实验研究和分析了溶胶浓度、甩膜层数、预处理温度、热处理温度对ZnO薄膜的晶体结构、c轴取向、内部应力、形貌、光学性能的影响。在溶胶浓度为0．5mol/L、甩膜速率为3000r/min、甩膜5层、250℃预处理10min和550℃热处理1h条件下制得的ZnO薄膜具有高c轴择优取向性。所制得薄膜致密连续，晶粒尺寸在30nm左右，颗粒大小均匀，薄膜可见光透过率高达92％，370nm以下的紫外光几乎全被吸收。这类薄膜有望在防紫外线的领域获得推广和应用。　　 未掺杂ZnO薄膜导电性较差，掺杂Al能明显改善薄膜的导电性。实验中研究了Al掺杂浓度、甩膜层数、预处理温度、热处理温度、热处理气氛对ZAO薄膜的电学性能和光学性能的影响。研究表明：高可见光透过率和低电阻率的2％（摩尔，下同） Al掺杂的ZAO薄膜的制备工艺条件主要为：溶胶浓度为0．5mol/L、甩膜15层、400℃预处理10min、500℃还原气氛中热处理处理1h。所制备的ZAO薄膜方块电阻为800Ω/□（电阻率最低至4．85×10-2Ω．cm），可见光的透过率达80％以上。该材料有望在透明电极应用领域替代ITO获得推广和应用。论文还探讨了ZAO薄膜的导电机理，包括载流子及其散射机制的种类、迁移率、晶界和缺陷的影响等，为制备出低电阻率、高透光率，高品质的ZAO薄膜提供理论和实验依据。