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为了更好的研究稀土掺杂改性纳米TiO2薄膜所产生的效应,首先对本征TiO2薄膜的晶相转换进行了研究。采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上用旋涂法制备了TiO2薄膜样品,对样品在800-1100oC范围内进行退火处理,并对样品进行了拉曼光谱、透射光谱和荧光发光光谱测试。拉曼谱测试表明,随退火温度的升高,样品由锐钛矿相经锐钛矿与金红石的混相最终变为金红石相。透射光谱测试表明,样品的吸收带边随着样品的相转换而发生红移。在总的趋势上,样品的折射率n随相转换而升高,厚度d和带隙Eg大小随相转换而降低。荧光发光光谱测试表明,在557-570nm范围内和794-812nm范围内出现了两个发光光谱带。随着相转换,557-570nm范围内的发光光谱强度由强到无,而794-812nm范围内的发光光谱强度由弱到强。采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上用旋涂法制备了掺杂钇、掺杂镧和掺杂钐的TiO2薄膜样品,对样品在700-1100oC范围内进行退火处理,并对样品的拉曼光谱进行了分析。分析表明:随着退火温度的升高,未掺杂TiO2薄膜发生了从锐钛矿相经混相最终向金红石相的转换,掺杂钇、掺杂镧和掺杂钐对TiO2薄膜的晶相转换起阻碍作用,掺杂镧和掺杂钐的阻碍作用更强;稀土掺杂能使TiO2薄膜晶粒细化,并使晶粒内部应力增大从而阻碍晶格振动,掺杂镧和掺杂钐比掺杂钇的效果更明显;样品表现出明显的声子局域效应,即随晶粒尺寸减小,特征拉曼峰位蓝移、半高全宽增大和峰形非对称展宽。采用直流磁控溅射工艺,使用掺铝氧化锌（w（Al2O3）=2%）陶瓷靶,在玻璃基底上制备出具有C轴择优取向的掺铝氧化锌（AZO）透明导电薄膜。运用共焦显微拉曼光谱仪对AZO陶瓷靶的微结构进行了表征,对在不同基底温度下沉积出来的薄膜运用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见光分光光度计和四探针测试仪等分别进行了结构和光电特性的表征。结果表明,随着基底温度的升高,AZO薄膜的晶粒逐渐增大,C轴择优取向加强,结晶状况变好;AZO薄膜的吸收边发生蓝移,折射率降低,而薄膜厚度则有所增加,光学禁带宽度增大;AZO薄膜的电阻率降低,但在基底温度达到350oC后电阻率就趋于稳定。采用直流反应磁控溅射工艺,在玻璃基底上制备出具有C轴择优取向的掺铝氧化锌（AZO）透明导电薄膜。对在不同基底温度下沉积出来的薄膜运用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应测量系统等分别进行了结构和光电特性的表征。结果表明,随着基底温度的升高,AZO薄膜的晶粒逐渐增大,C轴择优取向加强,结晶状况变好;AZO薄膜的吸收边随基底温度升高先红移然后蓝移,光学禁带宽度先减小然后增大;AZO薄膜的电阻率随基底温度升高而降低,但在基底温度达到250oC后电阻率下降趋缓,AZO薄膜的载流子浓度随基底温度升高而增大。