ZnO薄膜是一种直接宽带隙半导体材料,具有多种用途,可广泛的应用于太阳能电池、压电薄膜、光电器件、气敏器件和紫外探测器等方面。其特性可通过适当的掺杂来调剂。通过适量掺杂的ZnO透明导电薄膜具有优异的光电性能,能在太阳能电池、液晶显示器等多种电器设备中被用作透明导电电极。本课题研究的主要目的是探索Sol-Gel法制备掺Al的ZnO透明导电薄膜在氮气中的稳定性和Sol-Gel法制备掺Li的ZnO透明导电薄膜的掺杂比和涂膜层数对薄膜导电率和透光率的影响。本文通过溶胶-凝胶法在载玻片上成功地制备出Al3+、Li+掺杂型ZnO薄膜。所用的溶胶以乙二醇甲醚为溶剂,醋酸锌为前驱体,单乙醇胺为稳定剂经加热搅拌制得;薄膜经烘干、预处理、氮气热处理后形成均匀透明的ZnO薄膜。利用XRD、SEM、XPS、UV-VIS和四探针测试仪对薄膜的结构和光电特性进行了研究。结果表明,掺杂物、掺杂量、热处理温度、涂膜层数和热处理气氛对ZnO薄膜光电性能均有不同程度的影响。适当增加掺杂量能提高薄膜的电导率,过多的掺杂反而会降低电导率;不同的掺杂物对氮气中处理后的薄膜稳定性有较大影响,掺Al的薄膜稳定性很好,而Li的薄膜则较差;增加涂膜层数均能增加薄膜的厚度,并导致薄膜电导率的提高,同时也降低了薄膜的透射率;掺杂量和热处理气氛对薄膜在可见光范围内透射率影响不大;热处理气氛的不同直接影响了薄膜的导电性,在氮气中300℃可得到电导率高的薄膜。本实验制备的薄膜表面致密结构,晶粒大小均匀,方阻最低为270Ω/□,可见光透射率最大为83%。溶胶-凝胶方法制备AZO薄膜的最佳工艺条件为:溶胶浓度0.6mol/L、掺杂Al量1at%、镀膜层数15层、预处理温度450℃、空气气氛热处理温度为550℃、氮气热处理温度为300℃;溶胶-凝胶方法制备LZO薄膜的最佳工艺条件为:溶胶浓度0.6mol/L、掺杂Li量2.3at%、镀膜层数10层、预处理温度450℃、空气气氛热处理温度为550℃、氮气热处理温度为300℃。