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金属氧化物导电薄膜,如ITO2、SnO2、ZnO、NiO等,在太阳能电池、透明电极、显示器、发光器件、气敏传感器等方面具有广泛应用。多元复合体系金属氧化物薄膜不仅具备传统金属氧化物材料的性能,而且可以通过改变组分而调整薄膜的电学、光学、物化性质等,获得传统氧化物材料所不具备的独特性能,以满足特定的需要。为了综合集成各种透明导电金属氧化物如SnO2、ZnO、NiO等各自的特性,二元金属氧化物研究愈受关注。在本文工作中,我们采用溶胶凝胶法在Si、ITO和普通玻璃衬底上,制备了未掺杂NiO薄膜,Cu、Li、Al、Ru单掺杂NiO薄膜,Ru与Li共掺杂NiO薄膜,ZnO-SnO2、 NiO-SnO2、NiZnO复合薄膜及Ag-Li共掺杂ZnO-SnO2复合薄膜和Ru-Al共掺杂NiO-SnO2复合薄膜。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、扫描探针显微镜、紫外可见光分光光度计、电化学工作站等分析仪器,研究了溶胶浓度、掺杂量、退火温度、薄膜层数等对未掺杂NiO和掺杂Sn/Zn/Ni二元复合薄膜结晶质量、表面形貌、光透过性、导电性等方面的影响。论文主要内容如下：首先,我们研究了不同Zn/Sn摩尔比例对ZnO-Sn02复合薄膜结构、形貌和光电性能的影响。结果表明：Zn/Sn摩尔比例为4：1的ZnO-SnO2复合薄膜结晶性相对较好、晶粒尺寸最小,且其光电性能较好。在此基础上,我们对ZnO-SnO2复合薄膜进行Ag-Li共掺杂,并在不同退火温度下进行表征,发现500℃退火的Ag-Li共掺杂ZnO-SnO2复合薄膜,其导电性最好,相对于为掺杂ZnO-SnO2复合薄膜提高了3倍,符合RS电荷输运机理。其次,研究了溶胶浓度、薄膜层数、退火条件、Cu掺杂及Ru和Li共掺杂对NiO薄膜的光电特性的影响。本文制备的Ni2+浓度为0.2mol/L、400°C退火1h、3%Ru和4%Li共掺杂的两层NiO薄膜,其透光率高达80%以上,具有低阈值电压和高开关比。然后,在综合性能较好的NiO薄膜上,我们分别制备了不同Ni/Sn摩尔比的NiO-SnO2复合薄膜和Ru-Al共掺杂NiO-SnO2复合薄膜,研究了Ni/Sn比例及Ru和A1掺杂浓度对NiO-SnO2复合薄膜性能的影响。5%Ru-l%Al共掺杂Ni/Sn比例为3：1的NiO-SnO2复合薄膜,其衍射峰最为尖锐,结晶性能好,成膜质量也较佳,在可见光范围内透光率最高,均值约为80%,薄膜阈值电压为1.40V,开关比为248,相对于本征NiO薄膜提高了16%。最后,本文还研究了不同Ni/Zn摩尔比对NiZnO薄膜结构、形貌及光电特性的影响。ITO/NiZnO薄膜/GaIn器件测试发现当Ni/Zn摩尔比为1：1时,薄膜内氧空位很难形成导电细丝,而使其不具有阻变特性。随着Ni/Zn摩尔比增大,薄膜表现出阻变特性,其开关阈值电压随之降低,开关比在200附近波动。但摩尔比为2：1时,Zn浓度较大使薄膜导电性变好,即高低阻态电流相差较小,其开关比较低。