p型CuAlO2作为一种新型半导体材料,在全透明器件上具有很好的应用前景,然而,由于材料制备困难、电导率低、不同制备方法获得的薄膜性能差异很大等因素导致其应用受到限制,因此,制备以及研究CuAlO2材料具有重要意义。本文以纯度为99.9%的Cu2O、Al2O3和ZnO粉体为实验原料,通过固相烧结反应法两次煅烧成功制备了 Zn掺杂的CuAlO2靶材,并通过磁控溅射法在石英玻璃衬底上制备了 Zn掺杂的CuAlO2薄膜。使用XRD、SEM、Hall等表征方法对靶材及薄膜进行了结构和性能表征。论文取得了以下研究成果:1、研究了不同浓度Zn掺杂对靶材结构、表面形貌、电学特性以及磁性的影响。结果表明,Zn的掺杂不仅会导致CuAlO2靶材电阻率和晶粒增大,而且还会使靶材表现出明显的磁性,且随着掺杂浓度的增加其矫顽力值先减小后增大。当掺杂浓度为10%时,CuAlO2靶材矫顽力值达到最大为95.8 Oe。2、研究了不同氩氧比对制备的CuAlO2薄膜物相组成、表面形貌、光学以及电学性能的影响。实验结果表明:当氩氧比为40:10时,薄膜结晶度较高,晶粒较大,薄膜质量较好,适当的氩氧比有利于薄膜成核结晶。紫外分光光度计测试结果表明,随着氧含量的增加,薄膜平均透射率和光学带隙都在减小,当氩氧比为40:10时,平均透射率最大为69.8%,光学带隙为3.59eV。为了进一步优化薄膜质量,我们将薄膜在空气和氮气两种环境下进行了退火处理,结果表明:氮气环境更有利于薄膜结晶。此外,高温环境下退火,有利于改善薄膜结晶质量,优化薄膜的可见光透射率,当退火温度为900℃时,其在可见光的透射率最大为68%,光学带隙为3.5 eV。3、研究了不同浓度Zn掺杂对CuAlO2薄膜物相组成、表面形貌、光学特性的影响。Zn掺杂使CuAlO2薄膜的(101)(104)衍射峰向小角度偏移且主要以替代Al原子的形式存在,随着Zn掺杂浓度的增加,薄膜结晶度和平均透射率都降低,而光学带隙则增大,当掺杂浓度为3%时,平均透射率最大为57.7%,光学带隙为3.66 eV。