氧化锌（ZnO）是一种常见的II-VI族直接带隙半导体,禁带宽度为3.4eV,激子束缚能为60meV,在短波光电器件方面有很大的应用前景。ZnO本身具有掺杂不对称性,使得ZnO中总存在大量的缺陷,影响着ZnO基光电器件的质量和性能。本论文利用正电子湮没谱,X射线衍射,透射电子显微镜,拉曼散射,光致发光,霍尔效应等表征方法研究掺杂对ZnO的缺陷及光电性能的影响,开展了如下工作：1、水热法生长的ZnO单晶在N2或02下,从900℃退火到1300℃。正电子测量显示退火前后所有的ZnO单晶都只有一个寿命成分。ZnO单晶在N2或02下经900℃退火后正电子寿命都约为181ps。然而,增加退火温度到1300℃的过程中,ZnO的正电子寿命一直增加,且在O2气氛下增加的更多。900℃退火后的ZnO单晶,其正电子寿命随测量温度的降低只有轻微变化,但是对1300℃退火后的ZnO单晶,其正电子寿命随测量温度的降低有明显的变化。这表明1300℃退火使得ZnO单晶产生了空位型缺陷,这些缺陷最可能是锌空位（Vzn）相关的缺陷。阴极射线荧光谱测量显示退火使得ZnO单晶的紫外和绿光发射峰都增强了,特别是在O2下退火后,绿光发射峰增强的更多,经分析可能与Oz。和Oi相关。2、300keV,6X1016cm-2的Si+离子注入到水热法生长的ZnO单晶中。用X射线衍射,正电子湮没,拉曼散射,透射电子显微镜,以及光致发光研究了注入样品退火前后的微结构与光学特性。在Si+离子的注入区域,慢正电子束测量到多普勒展宽S参数显著增加,这表明注入产生大量的空位团与微孔洞。当退火温度上升到700℃的过程中,S参数一直增加,表明空位团或微孔洞发生了聚集。当退火温度上升到1100℃,绝大部分缺陷都消除掉了。其他表征方法像X射线衍射,拉曼散射和光致发光都表明ZnO单晶在Si+离子注入后产生了严重的晶格损伤,这些损伤经700℃以上的温度退火就能被消除掉。透射电子显微镜直接观察到ZnO单晶在Si+离子注入后产生了大量非晶区域。S-W参数曲线以及符合多普勒展宽谱表明注入样品经700℃退火后析出了SiO2,经分析这是Si+离子的化学作用导致的。3、280keV,6X1016cm-2的C+注入到水热法生长的ZnO单晶中。正电子湮灭测量显示注入样品中存在大量的空位团,这些空位团随退火温度的增加慢慢聚集成大的空位团或微孔洞并在700℃取得最大尺寸,当退火温度达到1200℃时空位型缺陷基本完全消除。X射线衍射,光致发光和拉曼散射测量都显示C+离子注入ZnO产生严重的晶格损伤,经500℃退火后,注入样品的晶体质量基本恢复。1100℃退火后的注入样品的室温光致发光测量显示其在3.235eV存在一个额外的紫外峰。经低温光致发光峰分析得出这个峰是自由电子受主复合（e,Ao）线并与受主碳替代氧（Co）相关。4、通过固相烧结不同浓度Li2CO3掺杂的ZnO粉末制得Li掺杂的ZnO多晶，Li2CO3掺杂比例为0-7.5at%。复合物经1200℃退火后,里面的Li2CO3完全分解成Li20并均匀掺杂在ZnO中。当Li2CO3浓度的小于2.5at%时,ZnO的晶格常数a/c随Li2CO3浓度的增加而增加,随后随Li2CO3浓度的增加而减小表明Li原子在低浓度掺杂时占据间隙位形成锂间隙（Lii）,当Li的掺杂浓度超过阈值后,Li倾向于占据Zn的位置形成锂替代锌（Lizn）,并与锂间隙（Lii）形成复合物锂间隙-锂替代锌（Li1-Lizn）。对未掺杂的ZnO样品与7.5at%Li2CO3掺杂的ZnO样品进行了正电子湮没测量,在这两个样品中观察到大量的空位型缺陷,这些空位型缺陷随退火温度的变化趋势基本一致,缺陷类型也没有太多变化,且经1200℃退火后完全消除掉。在1200℃下退火的所有Li2CO3掺杂的ZnO样品,正电子寿命都一样,表明Li掺杂对ZnO的正电子寿命没什么影响。这可能是由于锂间隙（Li）和锂间隙-锂替代锌（Li1-Lizn）的正电子寿命与ZnO体态值很接近,正电子测量很难区分,理论计算也证实了这一解释。