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本文以p型(100)Si片为衬底，用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了ZnO薄膜，并在n-ZnO和p-Si的接触面间形成了n-ZnO/p-Si异质结。采用Ag浆烧制电极，以达到良好的欧姆接触。探索Si片的清洗方法以及不同制备工艺对ZnO薄膜成膜质量的影响；研究了ZnO薄膜的光电特性以及经不同温度退火和分别对其用Na、K和Mg掺杂后薄膜微结构的变化。得到如下实验结果：
(1)SEM结果显示，用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备的ZnO薄膜表面较均匀，薄膜生长质量较好。
(2)不同退火温度和时间对ZnO薄膜的C轴择优取向性和晶粒大小有较大的影响：随着退火温度的升高，ZnO晶粒的C轴择优取向性增强，晶粒尺寸增大。
(3)对Na掺杂ZnO薄膜的X射线衍射研究表明，掺Na的ZnO薄膜的晶粒小于未掺杂的；随着掺Na浓度的增加，ZnO薄膜的C轴择优取向性增强。正电子寿命谱和多普勒展宽谱的实验表明，掺Na的ZnO薄膜缺陷的开空间比未掺杂的大。
(4)对K掺杂ZnO薄膜的X射线衍射研究表明，当K含量达到2.0at%时，出现了新相。掺K的ZnO薄膜的晶粒均小于未掺杂的；当K含量为2.0at%时，ZnO薄膜的晶粒尺寸最小；而当K含量达到7.4at%时，ZnO薄膜的晶粒尺寸较大。K含量为3.7at%的ZnO薄膜的晶粒C轴择优取向性最差，K含量为7.4at%的ZnO薄膜的晶粒C轴择优取向性最好。正电子寿命谱和多普勒展宽测试表明，掺K的ZnO薄膜缺陷的开空间比未掺杂的大。
(5)对Mg掺杂ZnO薄膜的X射线衍射研究表明，当Mg含量为1.0at%时，ZnO薄膜的晶粒尺寸最小；当Mg含量为2.0at%时，ZnO薄膜的晶粒尺寸最大。掺Mg的ZnO薄膜的C轴择优取向性比未掺杂的差。正电子寿命谱和多普勒展宽测试表明，掺Mg的ZnO薄膜缺陷的开空间比未掺杂的大。
(6)ZnO薄膜的光致发光谱(PL)不仅有384.2nm的紫外波峰(FWHM=20.3nm)，而且有649.2nm的红光波峰(FWHM=214nm)，两峰相对高度比为0.934。
(7)用波长为632.8nm的氦氖激光照射P型Si(100)基片上生长的ZnO薄膜，产生了明显的光伏效应。在无光照，分别在相同光强的白炽灯和氦氖激光的照射下，n-ZnO/p-Si异质结的Ⅰ-Ⅴ特性曲线表现出良好的二极管特性和光伏特性。
(8)随着ZnO薄膜厚度的增加，n-ZnO/p-Si异质结的二极管特性和光伏特性越明显。