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自旋电子学是当今凝聚态物理、新材料和信息科学等诸多领域共同关注的研究热点。稀释磁性半导体材料则被认为是最有可能实现自旋电子器件的主导材料。稀磁半导体是指利用V,Cr,Mn,Fe,Co和Ni等磁性离子部分取代半导体材料中的非磁性阳离子而形成的新型半导体材料。稀磁半导体能够同时利用载流子的电荷自由度和自旋态自由度,从而使得高密度半导体集成电路、非易失性存储器等器件的实现成为可能。锗基稀磁半导体由于其与现在成熟的Si基半导体工艺相兼容,因而在理论研究和实验操作方面备受关注。本文采用锗酸根离子溶液来合成钴掺杂的锗试样。本文在大量工艺探索的基础上,采用湿化学-氢气还原法和湿化学-物理蒸发法制备了钴掺杂的锗基稀磁半导体试样。对试样的制备条件、表面形貌、结构和性质进行了研究表征。结合样品的结构分析和电学特质,对样品的室温磁性来源进行了探讨和分析。实验和主要结论如下:1)首先探索了制备钴掺杂锗试样的工艺过程。我们采用湿化学-氢气还原法制备了Ge1-xCox（X=0.75,3.2和11.5）稀磁半导体膜材料。XRD,HRTEM和拉曼光谱测试表明:当钴含量小于3.2%时,Ge1-xCox膜材料由单一立方锗晶体组成。当钴掺杂量为11.5%时,试样中会存在不能被XRD测试观察到的微小第二相或富掺杂区域。在室温条件下,Ge1-xCox薄膜材料为P型半导体,并且具有较高的空穴浓度。膜试样具有半导体导电特性,并且掺杂量为3.2%和11.5%的膜试样分别具有最低和最高的电阻。M-H曲线表明钴掺杂量为0.75%和11.5%的膜试样分别具有超顺磁性和限制超顺磁性。室温条件下的磁滞回线表明Ge96.8Co3.2样品具有室温铁磁性,并且铁磁性来源于局部的、小范围的稀磁半导体本身。2)溶胶凝胶-氢气还原法和水热-氢气还原法都具有合成钴掺杂的锗稀磁半导体材料的潜力。溶胶凝胶-氢气还原法合成试样具有不规则的形貌。XRD测试表明:掺杂量小于1%的试样中没有形成第二相,掺杂量为2.5%试样中存在着CoGe第二相。磁性能测试表明掺杂量为1%的试样具有室温铁磁性。XRD和拉曼光谱测试表明:水热-氢气还原法能够制备具有单一立方结构试样,并且钴原子已经掺杂进入锗晶格。3)我们采用乙酸钴和硝酸钴作为钴源制备了具有名义掺杂量为1%,3%和6%的钴掺杂的锗基稀磁半导体。我们采用湿化学-物理蒸发法制备了Ge1-xCox膜材料,并研究了不同钴掺杂量对样品的晶体结构、光电性能和磁性能的影响,最终得到最佳实验方案。Ge1-xCox薄膜材料都是由面心立方结构的锗组成。HRTEM和拉曼光谱测试表明钴原子已经掺杂进入锗晶格。随着掺杂量的增加,少量的钴原子会出现在锗晶格的间隙位置。制备的Ge1-xCox试样具有可见光致发光（PL）现象,并且膜试样的PL峰位置和强度都不随掺杂浓度的变化而变化。霍尔效应测试表明,Ge1-xCox薄膜为P型半导体,钴掺杂量为0.11%的试样具有最小的载流子浓度、电阻和最大的载流子迁移率。Ge1-xCox薄膜材料为P型半导体并且呈现半导体特性。Ge1-xCox膜材料的M-H曲线都呈现出一个磁滞回线,说明样品已经具有室温铁磁性。