本文采用溶胶-凝胶法在ZnO半导体中引入磁性过渡金属元素Co，对样品的结构和磁性进行了初步研究，试图揭示出稀磁半导体中铁磁性的起源。主要研究内容如下： 第一章介绍了稀磁半导体的研究概况和物理特性，简要概述了稀磁半导体ZnO半导体的晶体结构、能隙、缺陷等基本性质，最后提出了本文的选题依据和主要工作。 第二章介绍了样品结构的两个表征方法：X射线衍射(XRD)和X射线吸收精细结构。并对磁性测量仪器振动样品磁强计(VSM)的原理做了简要的说明。 第三章简要介绍了稀磁半导体的制备方法。为对样品制备工艺进行探索，分别用自燃烧法和溶胶-凝胶法制备了Zn1-xCoxO系列样品。X射线衍射(XRD)结果分析表明两种方法均能制备出XRD表征的单相结构的样品，自燃烧法制备样品的磁性离子溶解限远高于溶胶-凝胶法制备的样品，但溶胶-凝胶法制备样品的晶粒尺寸要大于自燃烧法制备的样品。振动样品磁强计(VSM)磁性测量表明，自燃烧法制备样品室温下，不具有铁磁性，而溶胶-凝胶法制备的样品呈现出室温弱铁磁性。最后，为研究Zn原子和Co原子的局域结构，本文采集了溶胶-凝胶法制备的样品的Zn: K边和Co:K边X射线吸收精细结构(XAFS)谱。 第四章对Zn1-xCoxO系列样品的X射线吸收精细结构数据进行了处理和数据拟合。X射线吸收近边结构(XANES)和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)分析表明：(1)所有样品均具有长程有序性；(2)随Co离子浓度的增加，Zn原子的局域结构没有明显的变化；(3)样品中没有Co金属团簇及CoO杂相存在，但在所有掺杂样品中均有Co3O4杂相形成，以浓度为0.05的样品中Co3O4杂相含量最高；(4)随着名义掺杂比的增加，实际掺入量也在增加，尤以浓度为0.07的样品掺入量最高，达到0.062。 第五章首先分析了样品的磁性质。得出如下结论：(1)溶胶-凝胶法制备的所有样品均具有室温弱铁磁性，样品的居里转变温(Tc)度高于室温；(2)随实际磁性离子掺入浓度的增加，较低掺杂比的三个样品(x=0.01、0.03、0.05)的饱和磁化强度随之增加，但对于较高掺杂比的样品(x=0.07)，其饱和磁化强度却突然减小。与其它文献对比，采用O空位诱导F心铁磁交换作用和磁性离子间的反铁磁超交换作用机制，很好地解释了样品的磁行为。