ZnO基透明导电氧化物薄膜以其优异的光电特性，无毒以及低廉的生产成本等特点被广泛地应用于薄膜太阳能电池、薄膜晶体管、显示屏等光电器件。以高迁移率、高电导率、高光学透过率与高雾度等为特征的高质量ZnO基透明导电氧化物薄膜对于提高相应的光电器件的性能具有重要作用，已成为当前透明导电氧化物薄膜的研究热点之一。本文围绕高质量ZnO基透明导电氧化物薄膜的制备与特性调控开展了系统研究。主要内容包括：　　⑴通过直流磁控溅射技术在石英玻璃衬底上低温沉积了高导电的Al掺杂ZnO(AZO)和H掺杂AZO(HAZO)薄膜。研究发现，随着溅射气氛中H2含量增加，AZO薄膜电阻率逐渐降低，载流子浓度和迁移率单调增加。后续RTA处理进一步降低了薄膜电阻率。衬底温度升高导致H掺杂效率降低，由H掺杂引起的AZO薄膜电学特性的改善程度减小。HAZO薄膜的最低电阻率5.82×10-4Ω cm在200℃掺入8％H2获得，室温下电阻率达8.08×10-4Ω cm，可见光区平均透过率达82％。H掺杂引起的光电特性的变化主要起源于并入薄膜中的H原子钝化晶界与受主缺陷，形成大量的间隙H(Hi)和少量替位H(HO)充当浅施主。其中，Hi不稳定，随着沉积温度增加到400℃将逸出薄膜，而HO在400℃仍可能稳定存在。　　⑵在柔性衬底上沉积了高导电的HAZO、AZO和GZO薄膜。结果表明:室温下H掺杂改善了AZO在PET衬底上的结晶质量，降低了表面粗糙度，使载流子浓度从1.5×1019 cm-3增加到2.3×1020 cm-3，电阻率从0.18Ωcm减小到3.0×10-3Ω cm，可见光区平均透过率从82.0％提高到84.5％。通过沉积一层Al2O3中间层，减少来自PI衬底的吸附气体，改善了AZO透明导电薄膜的结晶性，提高了其电学特性，室温下薄膜电阻率达1.67×10-3Ω cm，200℃时得到最低电阻率6.4×10-4Ω cm。随着掺Ga含量的增加，室温沉积在PET上的GZO透明导电薄膜载流子浓度单调增加，迁移率单调降低，电阻率先降低后升高，最低电阻率1.37×10-3Ωcm在Ga含量为4wt％时获得，相应的可见光区平均透过率达82％。GZO薄膜的结晶性随Ga含量增加而提高，表面均方根粗糙度随着Ga含量增加而降低，在4wt％时达最低3.4 nm，而后继续增加Ga含量无明显变化。　　⑶制备了高迁移率ZnO基透明导电薄膜，研究了载流子传输机制。研究发现通过采用直流磁控溅射结合RTA处理制备的载流子浓度在1020～1021 cm-3的重掺杂AZO和GZO薄膜，载流子传输主要由离化杂质散射主导，晶界散射可忽略。RTA处理有效地减少了缺陷迁移率的影响，将载流子浓度在4.0×1020cm-3以上的迁移率提高到接近离化杂质散射极限。通过采用种子层结合RTA的方法，可以有效改善直流溅射得到的低Al掺杂浓度的AZO薄膜的结晶质量，减少缺陷散射，降低表面粗糙度。在O2/Ar为1/2的缓冲层生长条件，600℃4 min RTA处理条件下通过直流溅射获得了最高迁移率达到53.9 cm2 V-1 s-1，相应的电阻率为4.0×10-4Ω cm的高质量AZO薄膜。　　⑷采用结合RTA的两步化学刻蚀法，制备了高雾度的绒面AZO透明导电薄膜。研究发现采用结合RTA的两步刻蚀法大大提高了AZO薄膜的刻蚀均匀性与雾度，得到了均匀分布的横向尺寸在1.5～2.5μm，深度在300～500 nm，RMS粗糙度达226 nm，400～1100 nm平均雾度高达77％的弹坑状形貌的绒面AZO薄膜。采用结合RTA的两步刻蚀法，增加第二步刻蚀时间与提高RTA处理温度将分别较大提高可见光区与近红外光区雾度，而增加RTA处理时间对雾度没有明显影响。