铜铁矿结构CuAlO2薄膜作为最早发现的p型透明导电氧化物材料，对透明LED、透明晶体管、透明光伏电池等全透明光电器件的实现具有重大意义，极大推动了透明导电氧化物材料(TCO)研究的进步发展，具有深远的潜力。但是制备结晶质量良好的CuAlO2薄膜比较困难，且CuAlO2薄膜导电能力不足，需要通过退火、掺杂等手段加以改进。本文采用脉冲激光沉积(PLD)法制备CuAlO2薄膜。为提高CuAlO2薄膜的质量和光电性能，对薄膜进行了退火处理，研究退火工艺对薄膜结构和性能的影响，优化了退火工艺流程。之后通过Mg掺杂在退火的基础上进一步改善薄膜的电学性能。通过XRD、SEM、XPS等表征手段对样品的微观结构、结晶质量、元素成分、化学键、表面形貌进行了检测。使用紫外-可见分光光度计检测薄膜的光学性能。霍尔效应检测仪用于表征薄膜的各项电学性能参数。　　使用PLD直接沉积的CuAlO2薄膜有70-80％较高的可见光透过率以及致密均匀的表面形貌，但薄膜中含有CuO、CuAl2O4等杂相，结晶质量不佳，导致电阻率高达878.43Ω·cm。在衬底温度650℃、激光能量230mJ下沉积的CuAlO2薄膜结构与性能稍好，但仍有很大的改善空间。由于薄膜中杂质的影响，沉积态CuAlO2薄膜的能带隙范围3.6-3.8eV，比理论值偏高。　　研究了退火工艺对CuAlO2薄膜结构的影响，得出了制备高结晶质量薄膜的最佳退火工艺参数:退火温度为1000℃，退火时间为30min，退火气氛为Ar。同时薄膜的电学与光学性能相较于退火前显著提高，在衬底温度650℃、激光能量230mJ下沉积的CuAlO2薄膜经退火后透过率相对于退火前增加到90％，电阻率降低至16.67Ω·cm，能带隙为3.49eV。　　在退火处理的基础上，通过Mg掺杂达到进一步改善薄膜电学性能的目的。随着Mg掺杂量增加，受主掺杂使载流子浓度提高，Mg掺杂浓度为2％时薄膜具有最低的电阻率11.45Ω·cm。与此同时，Mg掺杂量不断增加会使薄膜的可见光透射率降低至50％左右，带隙逐渐变窄至3.46eV。