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宽禁带n型与p型导电氧化物半导体即透明导电氧化物(TCO)已广泛应用于太阳能电池的窗口层、平板显示器、低辐射窗、触摸屏、飞机和冰箱的除霜窗口、气体传感器、抗静电涂料等领域。到目前为止，大多数的TCO材料均为n型，而对p型的报道很少。1997年Kawazoe等第一次报道了关于铜铁矿结构的CuAlO2薄膜为p-TCO，由此掀起了对铜铁矿结构材料的关注，Tate等报道的CuCrO2通过在Cr位掺杂5％的Mg将电导率提高到220Scm-1，但是它的可见光透过率只有40％左右。目前Mg掺杂的CuCrO2薄膜的光电性能都得到了广泛的提高，在此基础上透明的p-n结也有相继的报道，如：CuAlO2/ZnO，CuYO2/i-ZnO/ITO及p-CuCrO2：Mg/n-ZnO等。
本文采用化学溶液法(CSD)成功制备了单相的CuCrO2多晶块体，通过比较实验的形貌结果可以看出CuCrO2多晶块体具有明显的层状生长的特性。适量的Mg掺杂有效的降低了多晶块体材料的结晶温度，结晶的温度得到改善，为制备低温生长薄膜打下实验基础。在经过相同温度条件的处理后，通过比较样品的形貌特征可以看出，随着Mg掺杂浓度的增加，块体材料的结晶度退化，颗粒变得细小。并通过化学溶液法在单晶氧化铝衬底上成功制备了不同Mg掺杂浓度的CuCrO2薄膜。通过改变温度参数制备了c轴高度择优取向的CuCrO2薄膜，并分析了Mg掺杂浓度对薄膜的结构、形貌及光电性能的影响。较高透明度(70％)的Mg掺杂CuCrO2薄膜显示为p型导电和半导体的电输运行为特征。本实验结果中，当掺杂5％Mg时薄膜的电阻率最低达到7.34Ω·cm，直接带隙大约为3.11eV。并通过建立多晶薄膜的晶界散射的导电机制，解释了薄膜电阻率变化的特点。
为制备性能优良的薄膜，本文还探索了用脉冲激光沉积法(PLD)在Si(111)、氧化铝、ITO/glass、石英及普通玻璃等不同衬底上生长CuCrO2薄膜，并研究了不同衬底所诱导的应变对CuCrO2结构及光电性能的影响。当不同的衬底所产生的应变增大时，薄膜晶粒大小有减小趋势。对于ITO/glass、氧化铝、石英及玻璃对应薄膜的直接带隙分别为3.15eV3.08eV，3.1eV和.3.06eV，结果显示ITO所对应的直接带隙最大，并理论计算其晶界势垒约为39meV，这为制备CuCrO2/ITO/glass等光电器件提供了可能。