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ZnO在常温常压下是稳定的六方晶系，属于纤锌矿结构，是一种直接宽带隙半导体材料。其带宽和GaN相近，但其激子束缚能为60meV比GaN的20meV高出许多。在紫外发光器件应用方面具有十分巨大的发展开拓潜力。然而，由于本征施主缺陷的形成能很低等原因，未故意掺杂的ZnO薄膜材料的导电类型均为n型，对其进行p型掺杂变得非常困难，至今人们还没有有效地解决这一问题，这一问题已经成为人们制备ZnO光电器件的最大障碍。围绕这一关键核心问题，本论文展开了一系列研究工作，参与了本课题组创新提出的GaAs夹层掺杂方法研究，利于该掺杂方法制备出了p-ZnO薄膜材料，在此基础上，利用MOCVD生长，制备了p-ZnO/n-GaN异质结发光器件，并实现了ZnO禁带边受激发射；又根据NiO通常情况下为p型导电材料的特性，为制备p型ZnO系材料，还系统的研究了NixZnO1-xO合金材料。本论文第一章对ZnO材料的基本性质和研究的发展历史，以及相关器件制备方面的最新进展进行了介绍，然后介绍了制备ZnO薄膜的几种常用的方法和工艺手段。第二章重点介绍了我们研究组生长ZnO薄膜材料的MOCVD设备系统，该系统有两点重要改进和创新：1、为了避免DEZn与02在进入反应室之前提前相遇发生预反应，把DEZn与02分别通过两个喷枪通入反应室直接喷向生长衬底，使DEZn与O2在衬底相遇反应。2、反应室添加了等离子体发生系统，可以离化掺杂源气体，方便p型掺杂。这一章还介绍了表征ZnO薄膜质量的几种常用手段，如X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、光致发光测试（PL）、Hall测试等。第三章介绍了在蓝宝石（A1203）和GaAs衬底上用MOCVD方法生长ZnO薄膜的研究。在蓝宝石c-A1203衬底上ZnO薄膜的研究中，我们发现，生长温度明显影响薄膜的各方面性质。当生长温度升高，ZnO薄膜的结晶性能提高，晶粒尺寸增大，薄膜表面更加光滑平整。同时，生长温度也显著提高了薄膜的发光质量。在GaAs衬底上用MOCVD方法生长的ZnO薄膜，由于As的扩散作用，经过退火处理后，ZnO薄膜的导电类型转变成p型，研究了其光学特性和电学特性。第四章介绍了为解决在非GaAs材料的其他衬底上MOCVD生长的ZnO薄膜进行As掺杂问题，本研究组创新的一种GaAs夹层As掺杂方法。在衬底上先预溅射一层GaAs夹层，再在其上采用MOCVD方法外延ZnO薄膜，通过高温退火使As原子扩散进入ZnO薄膜中，从而改变ZnO薄膜的导电类型。在制备了p型ZnO薄膜材料之后，我们利用这种p型ZnO薄膜材料制备了p-ZnO:AS/n-GaN发光器件，并观察到激射现象,并确认了p-ZnO/n-GaN异质结器件的激射发光来自于p型ZnO—侧。第五章介绍了NkZnO1-xO合金材料的研究结果。由于NiO通常情况下为p型导电材料的特性，为此我们创新提出制备NkZnO1-xO合金材料以方便获得p型ZnO系材料的目的。我们采用光辅助金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术生长了具有不同Ni元素和氧元素含量的NiZnO薄膜样品，并对薄膜样品的晶体结构，光学和电学特性进行了研究，特别是研究了样品中的电荷载流子浓度和电阻率等电学特性进行了分析，实验表明，当Ni组分含量X值超过一定范围后，NkZnO1-xO合金材料转变为p型导电。