本论文的研究工作围绕实现氧化锌基薄膜晶体管器件这个目标展开。自然生长的氧化锌薄膜通常存在缺陷，具有较高的电子浓度，我们尝试用掺氮的方式来降低载流子浓度。实验采用射频磁控溅射沉积技术，以氨气为掺氮源，优化在非晶玻璃衬底上沉积掺氮氧化锌薄膜的工艺条件和参数。低温下在非晶玻璃上生长出(001)择优取向的纤锌矿结构掺氮氧化锌薄膜。　　 用光致发光光谱技术研究了室温下掺氮氧化锌薄膜的载流子辐射复合过程。从光致发光光谱中发现，掺氮后氧化锌的发光强度显著下降，这是由于氮掺杂改变了氧化锌的辐射复合发光机制——从本征氧化锌的自由激子复合跃迁转变为掺氮氧化锌的施主-受主对复合跃迁。　　 用共振拉曼散射光谱技术深入研究了掺氮氧化锌薄膜的多声子散射过程。室温下观测到氧化锌的高达6级纵光学(LO)声子的共振拉曼散射，发现氮掺杂极大地增强了氧化锌LO声子的散射行为。表现在共振拉曼散射光谱中，掺氮后氧化锌1LO声子的强度增大至未掺杂时的3倍，这主要是由氮掺杂产生的“缺陷引起的拉曼散射”作用的结果。由于氧化锌薄膜中含有缺陷，出现在578cm?1的1LO声子可以解释为混合了A?和E?对称性的准声子模。另外，在掺氮氧化锌薄膜的共振拉曼散射光谱中还清楚地观察到一直以来被忽略的“杂质引起的二级LO声子的拉曼散射”过程。　　 为研制以氮掺杂氧化锌为有源层的薄膜晶体管器件，研究了以氨气为掺氮源的低温掺氮工艺对氧化锌薄膜电学性质的影响。有趣的是，随着生长过程中通入氨气流量的增加，掺氮氧化锌薄膜的电阻率呈现类似于斜体字母“N”的变化趋势：当氨气流量较小时(≤1.OSCCM)，电阻率比未掺杂时增大了两个数量级；当氨气流量从1.0SCCM增加至3.0SCCM时，电阻率却逐渐减小并降至最小值；进一步增加氨气流量时(≥3.0SCCM)，电阻率又逐渐增大。电阻率出现先增大后减小的变化，可能是因为氮掺杂过程中氮和氢离子都进入氧化锌晶格，分别形成浅受主和浅施主并互相补偿的结果。而过多杂质的掺入会导致氧化锌薄膜晶体质量下降，这可能是氨气流量更大时电阻率再一次增大的原因。因此，为实现既降低电子浓度又保持较好晶体质量的目的，在沉积掺氮氧化锌薄膜时采取了较低的氨气流量。以电学性能优化的掺氮氧化锌薄膜为有源层制备出耗尽模式薄膜晶体管器件。