透明氧化物薄膜材料，由于其电学性质的多样性，加上透明的特性，得到了广泛的关注和应用。从作为栅介质的绝缘体ZrO2、 HfO2，到作为沟道层的半导体ZnO、AZO（掺杂Al的ZnO薄膜）、In-Ga-Zn-O(IGZO)，再到透明电极的导体FTO（掺F的SnO2薄膜）、ITO（掺杂In的SnO2薄膜）等，以及作为阻变材料的HfO2、 NiO，氧化物材料覆盖了半导体产业的方方面面。目前，如何调制、优化氧化物的性质，改进氧化物的制备工艺，寻找满足特定需要的新型氧化物材料，是当前微电子集成电路与材料技术领域前沿的研究重点。　　本论文根据微电子集成电路技术和氧化物薄膜材料技术的研究现状和应用需求，系统开展了纳米TiO2薄膜和IGZO薄膜材料及其分别应用在染料敏化太阳能电池(Dye Sensitized Solar Cell，DSSC)和薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)等领域的研究。针对大面积DSSC效率低下和现行IGZO薄膜制备工艺中存在的问题，系统开展了基于低成本的Sol-Gel工艺制备透明纳米TiO2薄膜和氧化物半导体薄膜技术及其相关科学问题的的研究，以期获得低成本制备大面积、高性能DSSC和透明氧化物薄膜晶体管的工艺制备技术，奠定必要的技术基础。论文开展的主要研究工作和所取得的成果包括:　　1)系统开展了纳米晶TiO2材料应用于高效大面积DSSC光阳极的研究，重点开发了纳米晶TiO2薄膜的Sol-Gel制备工艺技术。利用低成本Sol-Gel工艺结合采用多层的丝网印刷技术，制备了不同厚度的TiO2薄膜，进行了薄膜的观测和分析;在此基础上，组装了大面积DSSC器件，进行了电学测试和相应的机理分析，验证了Sol-Gel工艺的可行性。同时分析了大面积的DSSC特性受厚度因素影响的机理，解释了由于面积因素会导致的最优化厚度漂移的情况。基于此机理的模型模拟结果可以很好拟合实验数据。　　2)系统开展了基于Sol-Gel工艺的IGZO和其他掺杂ZnO透明薄膜制备工艺及其相关物理问题的研究。通过优化前驱体的制备，获得了性能良好的IGZO透明氧化物半导体薄膜。初步的TFT器件制备研究表明，其开关比可达105，迁移率大于1 cm2/V·s，验证了Sol-Gel工艺制备高性能IGZO薄膜的可行性。　　3)开展了新型氧化物掺杂效应的的研究，利用Sol-Gel工艺，成功制备了In-La-Zn-O薄膜。实验发现，La元素对于Ga元素的替换，在减小漏电流的情况下降低了载流子的浓度和迁移率，但La元素掺杂降低了薄膜的结晶温度。这一结果对深入了解新型氧化物的掺杂效应及其对薄膜性质的影响，优化新型氧化物制备工艺具有重要的参考价值。