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近年来，铝掺杂氧化锌(AZO)透明导电材料以其优异的光电特性，丰富的原材料以及低廉的生产成本等特点被广泛研究。为推动AZO在薄膜太阳能电池、平板显示器等光电器件中的应用，本论文围绕AZO的规模化可控制备及特性调控，系统开展了对AZO纳米颗粒可控制备、高致密度AZO陶瓷靶材的烧结、AZO薄膜折射率调控和AZO薄膜湿热稳定性的研究，主要研究成果包括:
1.建立了Zn(NO3)2和Al(NO3)3在NH4HCO3溶液中共沉淀法规模化可控制备AZO纳米颗粒的优化技术路线，并研究了煅烧温度对AZO纳米颗粒结构以及光学特性的影响规律。结果表明:通过控制反应条件获得纯相ZnCO3前驱体产物是实现高质量AZO纳米颗粒制备的重要途径;该前驱体在350～700℃温度内煅烧，可获得粒径均一、低团聚、单一六方纤锌矿结构的AZO纳米颗粒;改变Al掺杂浓度可实现AZO纳米颗粒光学带隙的调节，当Al2O3掺杂浓度为3wt％时光学带隙达到最大值3.41eV。
2.以上述AZO纳米颗粒为原料制备高致密AZO陶瓷靶材，系统研究了起始原料组分、成型条件、烧结温度对靶材结构、致密度以及电学特性的影响规律，建立起优化的制备高致密AZO陶瓷靶材的技术路线。结果表明:经60MPa模压、250MPa冷等静压、1400℃烧结8小时获得致密度大于98％、电阻率为1.4×10-3Ω·cm的AZO陶瓷，该靶材经直流溅射400℃沉积的300nmAZO薄膜电阻率为4.1×10-4Ω·cm，对应载流子浓度和迁移率分别为4.5×1020cm-3和33cm2/Vs;微量的Y掺杂可以进一步降低AZO纳米颗粒的平均粒径，提升AZO纳米颗粒的烧结活性;当Y的掺杂量为0.2wt％时，1300℃烧结8h得到的靶材致密度可达99.98％。
3.采用磁控溅射Al-Ti共掺杂氧化锌(ATZO)陶瓷靶材在超白玻璃衬底上沉积不同TiO2含量的ATZO薄膜，系统研究了Ti掺杂浓度对薄膜光电特性的影响规律。结果表明:当TiO2掺杂浓度由0wt％增加到3wt％时，薄膜电阻率由8.9×10-4Ω·cm升高至5.7×10-3Ω·cm;通过控制TiO2的掺杂浓度实现了薄膜折射率（λ=550nm）在1.91～2.05范围内可调。
4.采用高加速老化实验在温度121℃，相对湿度97％的条件下对不同衬底温度的AZO薄膜和不同Ti掺杂浓度的ATZO薄膜湿热稳定性进行了系统研究。结果表明:薄膜抗湿热性能以300℃衬底温度为拐点呈先升高后降低的变化趋势;对比衬底温度200℃沉积的AZO和ATZO薄膜湿热稳定性发现，Ti掺杂有助于提升AZO薄膜的湿热稳定性，当TiO2掺杂量为0.5wt％时，ATZO薄膜经100h加速湿热老化后拥有最优的综合光电特性，其品质因子为0.035Ω-1;在AZO薄膜上制备TiO2掺杂量为0.5wt％ATZO0.5覆盖层可显著提高其耐湿热老化能力，当ATZO0.5薄膜覆盖层厚度为150nm时，ATZO0.5/AZO双层薄膜经100h湿热老化电阻率仅由3.7×10-4Ω·cm升高到4.3×10-4Ω·cm。