ZnO是一种新型的Ⅱ—Ⅵ族宽禁带化合物半导体材料,由于ZnO具有很高的激子束缚能（室温下为60meV）,激子增益可达到300cm^-1,是一种可能的短波长发光器件材料,在LEDs、LDs等领域有巨大的应用前景。通过掺入Al、Ga等施主杂质可形成性能优异的n-ZnO材料,但p-ZnO材料的制备却较为困难。可能的原因有两个:其一是受主杂质在ZnO中的固溶度较低;其二,ZnO薄膜中存在的一些本征施主缺陷（如锌间隙和氧空位）会对受主杂质产生高度自补偿现象。T.Yamamoto等通过对不同掺杂源的ZnO制备过程中系统内部Madelung能量理论研究,提出施主-受主共掺杂技术,即通过施主（B、Al、Ga等）、受主（N、P、As等）共掺杂技术可以较容易地实现ZnO的p型转变。实验证明这是一种可行的p-ZnO的制备技术,在几种施主杂质中,Al原材料丰富,价格低廉,如果能实现Al-N共掺制备p-ZnO薄膜,那么对于ZnO材料的实际应用有极其深远的意义。 浙江大学硅材料国家重点实验室是国内最早从事ZnO薄膜研究的课题组之一,在叶志镇教授的带领下,已经采用直流磁控溅射设备用Al-N共掺杂的方法实现ZnO薄膜的p型转变。本文在实验室已经取得的基础上,利用直流磁控溅射设备,对以NH3为掺杂源的Al、N、H共掺杂ZnO薄膜进行制备工艺改进及相关p-n结的制备,得到如下结论: 1、Al含量对Al、N、H共掺杂ZnO薄膜的p型转变有着重要影响,在靶材中Al含量为0.4%～4%区间内均能获得的p-ZnO薄膜。研究表明,H的存在促进了N原子掺入,后续的退火处理能活化N原子,使其成为有效受主杂质。 2、我们进一步研究了高温同质缓冲层对ZnO:（Al,N,H）薄膜p型掺杂的影响。高温同质缓冲层是制备低阻、稳定、可重复的p-ZnO薄膜的有效方法。高温缓冲层的生长时间为3min～5min,即缓冲层厚约为30nm～50nm时,制得ZnO:（Al,N,H）薄膜的p型传导性能较好,其获得薄膜的电阻率p在16～25Ω·cm之间,载流子浓度在10¹⁸cm^-3左右。 3、我们对n型传导的ZnO:（Al,N,H）薄膜在不同气氛下快速退火发现,在Ar下退火其导电类型不变,而在氧气作为保护气氛下退火却实现了p型转变。说明可能有部分的O原子在退火过程中进入ZnO薄膜中并填充了部分O空位。 4、从双异质结结构能提高器件的发光效率出发,用Al-N共掺杂的p型ZnO