微电子学作为电子学的重要分支之一，是20世纪的伟大发明。目前，电荷特性是微电子器件研发的基本依据，而对电子输运性质的调控是微电子研究的主要方面。尽管微电子学在理论和实践研究方面取得较为成熟的发展，但目前面临着热损伤和器件量子效应等诸多困境。于是，在上世纪八十年代，自旋电子学——同时研究如何利用电子的自旋和电荷两种自由度的学科便顺应时代而生。制备兼备磁性材料的自旋子带劈裂和半导体的带隙的新材料是实现新型自旋电子器件的前提。　　目前，在自旋电子学器件上研究应用最为广泛的是过渡金属元素掺杂的稀磁性半导体。在众多的材料中，因具有较宽的带隙(3.37eV)和比较大的激发能（约60meV），以ZnO为基础的过渡金属元素（如Fe，Co，Ni和Cr等）掺杂体系表现出很好的电学和光学性质，并在稀磁性半导体机理研究方面取得长足发展，已经成为自旋电子学领域较为成熟的材料体系。但是，尽管表现出室温铁磁性，过渡金属元素掺杂的ZnO存在铁磁性较弱和各向异性较差等问题。稀土元素与传统的过渡金属相比，具有更大的磁矩和各向异性，但长期以来，稀土元素掺杂的稀磁性半导体研究还很少。在该领域为数不多的研究中，研究者在Gd掺杂的GaN体系中，观察到比较强的铁磁性和磁各向异性。已有的实验研究表表明Nd元素作为一种与Gd类似的稀土元素，在ZnO纳米材料中掺杂会带来比较强的铁磁性和各向异性，这在理论计算上也得到证实，有望成为应用于自选电子学器件的铁磁性半导体。但是，Nd掺杂的ZnO薄膜的研究还较少。所以，本论文选取Nd掺杂的ZnO为研究对象，成功制备了高质量的的薄膜样品，并系统研究了样品的铁磁性、光学及电学性质。　　本论文选取Nd掺杂的ZnO为研究对象，分别改变钕的掺杂浓度和氧分压，利用激光脉冲沉积技术成功制备了两个系列类的高质量的薄膜样品，并研究了样品掺杂浓度和氧分压对样品的铁磁性、光学及电学性质的影响，初步探究样品铁磁性的产生机制。具体结论如下:　　第一，对于输运性质，随着掺杂浓度的提升，样品的电阻率减小，载流子浓度增加。当增加氧分压时，样品的电阻率增加，载流子浓度降低。实验发现，真空下生长的Zn0.955Nd0.045O样品的电阻率最小为6.126×10-3Ωcm载流子浓度最高到8.176×1019cm-3，并且样品在可见光区域具有比较好的透光性（可见光透射率超过80％），因此钕掺杂氧化锌有着制作透明导电材料的巨大潜质。　　第二，实验中，掺杂的样品具有很好的磁各向异性。而样品饱和磁化强度随着钕的掺杂比例的增加而变大，随着氧分压的增加而变小。结合PL谱测量结果（掺钕使氧空位增加，增大氧分压使氧空位减少）和载流子浓度的结果（掺杂浓度增加，载流子浓度增加;氧分压增加，载流子浓度减小），我们利用修正的BMP模型来解释钕掺杂的氧化锌的铁磁性产生机理，认为局域状态的载流子和氧空位参与和磁性离子的磁性耦合。