目前在平板显示器领域,IGZO-TFT器件有望克服硅基TFT载流子迁移率低、能耗高的缺点。由于IGZO靶材的质量决定了IGZO-TFT器件的性能优良与否,制备高质量的IGZO靶材是IGZO能否成功应用的关键。本文以IGZO靶材为研究对象,首先,采用分步共沉淀法制备纳米IGZO粉体增强粉体的烧结活性,分别用冷烧结工艺（CSP）和干压工艺（CP）来制备素坯,对坯体的烧结过程建立了InGaZnO4控制烧结曲线（MSC）。其次,采用行星球磨制备了不同粒径IGZO粉体增加素坯密度,制备出高致密度、低收缩率的InGaZnO4靶材,并采用非等温烧结动力学模型阐明IGZO烧结过程物质扩散机理,采用双Voigt函数定量分析球磨粉体晶格畸变解析行星球磨工艺增强IGZO粉体烧结性能机理,并根据该机理制备结构均匀、低电阻率的In2Ga2ZnO7靶材与IZO系列靶材。最后,采用直流磁控溅射技术,研究了退火温度对IZO、IGZO以及IZO/IGZO薄膜光电性能的影响。主要结论如下:（1）分步共沉淀法的反应温度为10℃左右时,制备的前驱体粉末元素的化学计量比最接近InGaZnO4理论原子比,CSP工艺促进成型过程中粉体颗粒之间的物质运输与重排,提高了素坯初始密度。在同的烧结条件下,CSP坯体致密度高于CP坯体,经200MPa和180℃CSP工艺处理后的素坯在1200℃保温1h后的得到InGaZnO4致密体的相对密度最高为99.30%。MSC模型计算结果显示CSP/PLS工艺与CP/PLS工艺的烧结活化能Qa分别为489.7k J·mol-1与655.6 k J·mol-1。（2）行星球磨工艺球料比与分散剂影响混合粉体分散性,粉体成型的素坯密度最高为67.14%。素坯在1400℃保温150min时,InGaZnO4坯体相对密度达到最高99.50%,电阻率为6.07×10-3Ω·cm。球磨转速影响粉体的破碎效果与晶格畸变,粉体的比表面积、晶粒尺寸以及粉体的晶格畸变随着转速增加而增加。经过300rpm（IGZO-3）和200rpm（IGZO-2）球磨后的混合粉体的晶格畸变分别是100rpm（IGZO-1）后的粉末晶格畸变的1.62～2.85倍,2.01～10.27倍,晶格畸变能的增加使InGaZnO4致密化速率、晶粒生长速度随粉体球磨转速增加而增加。IGZO-1、IGZO-2和IGZO-3压坯烧结后的最高相对密度分别为92.87%、98.72%和99.12%。晶界扩散是InGaZnO4晶粒长大的主要机制,IGZO-1、IGZO-2和IGZO-3坯体的晶粒生长活化能分别为78.78、67.17和49.52k J·mol-1。（3）IGZO粉体（In:Ga:Zn=2:2:1）与IZO-1（In2O3:ZnO=1:1）、IZO-2（In2O3:ZnO=1:3）、IZO-3（In2O3:ZnO=1:5）粉体行星球磨后,IGZO素坯在烧结温度从1250℃增加到1500℃过程中,由于坯体中In2O3的挥发和第二相中的In元素浓度梯度,In的扩散导致In2Ga2ZnO7分解,元素偏析区域随保温时间的延长而增大,导致坯体中的第二相随烧结温度增加而增加。素坯在1300℃保温8h后,坯体生成单相In2Ga2ZnO7致密体,其相对密度达到99.25%,电阻率为3.17×10-3Ω·cm。在同等的烧结条件下,IZO-1坯体的电阻率最低,IZO-2坯体的晶粒尺寸最大,IZO-3的致密度最高。烧结温度为1500℃时,IZO-1坯体电阻率最低为2.53×10-3Ω·cm,IZO-3坯体密度最高为99.25%。（4）IZO薄膜在200℃、400℃与600℃退火后,薄膜的可见光的透过率在82%～93%之间,禁带宽度在2.79e V～3.81e V,IZO-2薄膜在经过400℃退火处理后的电阻率最低为2.09Ω·cm,IZO-1薄膜室温下的载流子浓度与载流子迁移率最大为4.17×1017·cm-3与15.34cm~2·V-1·S-1。IGZO薄膜在相同制备条件下,可见光的透过率在80%～89%之间,禁带宽度在3.54e V～3.82e V,薄膜的最低电阻率8.41×10-2Ω·cm,最高载流子迁移率4.78cm~2·V-1·S-1,最高载流子浓度5.85×1019·cm-3。IZO/IGZO薄膜的电阻率最低为4.36×10-1Ω·cm,载流子浓度最大为2.42×1018·cm-3,载流子迁移率最大为7.57cm~2·V-1·S-1。证明同等条件下,IZO/IGZO薄膜保留了IZO薄膜载流子迁移率高的优点,同时具备了IGZO薄膜电阻率低、载流子浓度高的优点。