在新型器件设计和满足应用需求等方面,半导体材料的能带调控被认为是一项十分关键的技术。钙钛矿结构锡酸盐（ASnO₃）（A=Sr,Ba,Ca）是一类新型宽带隙半导体材料,其带隙宽度约为3.0⁴.5 eV。其中,SrSnO₃因具有高的载流子迁移率、热稳定性和光学透明性等好的物理性质而被广泛研究。而且,由于SrSnO₃带隙较大并灵活可调,使其在光电子器件应用方面有很大的潜力。本论文基于SrSnO₃材料,利用脉冲激光沉积技术制备SrSnO₃薄膜,并对其进行能带调控研究,主要探讨了氧空位自掺杂、离子掺杂以及应力对薄膜的晶体结构、能带结构和物理性质的影响,并结合第一性原理计算证实实验的可靠性。本论文主要开展以下三个方面的工作:（1）含氧空位SrSnO₃外延薄膜的能带与室温铁磁性研究:采用脉冲激光沉积技术,在（001）取向的LaAlO₃单晶衬底上通过调节沉积氧压及真空退火成功地制备了含氧空位SrSnO₃外延薄膜,并研究了氧空位对SrSnO₃薄膜的结构、光学和磁学性质的影响。结果表明,随着沉积氧压的逐渐降低,薄膜的晶胞体积和氧空位浓度逐渐增大;在可见光范围内薄膜的透光率约75%,光学带隙从4.56eV逐渐增加到5.21 eV。同时,在薄膜中观察到了室温铁磁性,并且饱和磁化强度随着薄膜沉积氧压的降低从4.46 emu/cm³增加到7.69 emu/cm³,并结合理论计算对SrSnO₃中氧空位诱导的能带变化和室温铁磁性起源作出了解释。（2）La、Pb掺杂SrSnO₃外延薄膜的能带及电学性质研究:采用脉冲激光沉积技术,研究了La和Pb掺杂对SrSnO₃外延薄膜的微观结构、光学和电学性能的影响。结果表明,随着Pb掺杂量的增加,SrSn_1-xPb_xO₃（x=0-1,SSPO）薄膜的面内晶格常数从4.053?增加到4.178?;光学带隙从4.43 eV逐渐降低至2.16 eV,同时在可见光波长范围内保持高的透光率,并通过理论计算发现Pb掺杂SrSnO₃的能带减小是因为导带底部周围的Pb 6s和Sn 5s轨道发生了重叠所导致。同时还研究了在SSPO薄膜中掺入5%La时的电学性质。结果表明,对于Pb掺杂量x=1的薄膜,具有最小的室温电阻率(5′10^-4Ω×cm)和最大的电子迁移率（39.9cm²/V×s）。（3）应力状态下SrSnO₃外延薄膜的能带结构研究:采用脉冲激光沉积技术,在（001）取向的LaAlO₃和MgO衬底上成功地生长了不同厚度（8.5-340 nm）的SrSnO₃外延薄膜,并结合密度泛函理论模拟方法研究了应力对薄膜结构和能带的影响。晶体结构研究结果表明,随着薄膜厚度的逐渐减小分别生长在LaAlO₃和MgO衬底上薄膜所受面内的双轴压应力和张应力逐渐增加。LaAlO₃衬底上的薄膜随着面内压应力的增加,其带隙从4.44 eV增加到5.59 eV,而生长在MgO衬底上薄膜随着张应力的增加,其带隙从4.57 eV增加到5.61 eV。而对于生长在MgO衬底上的薄膜研究,发现随着面内张应力的增加薄膜中产生了更多的氧空位,并通过理论计算对应力导致薄膜能带结构的变化作出了解释。