چکیده: در این پایان نامه ابتدا لایه های نازک اکسید سریم (CeO2) خالص و آلایش یافته با کلسیم به روش سل- ژل چرخشی و غوطه وری تهیه شدند. سپس تأثیر روش انباشت، فرآیند خشک سازی، نوع زیرلایه، عملیات بازپخت و آلایش کلسیم بر روی خواص ساختاری و اپتیکی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. برای مشخصه یابی ساختاری نمونه ها از اندازه گیری طیف پراش پرتو ایکس (XRD) و تصاویر FESEM از سطح نمونه ها و برای بررسی خواص اپتیکی از اندازه گیری های طیف عبور و بازتاب در محدوده طول موجی 1100-300 نانومتر استفاده شد. نتایج این مطالعات نشان داد نمونه های تهیه شده به روش سل ژل چرخشی دارای ضخامت کمتر و سطح یکنواخت تری نسبت به نمونه های رشد یافته به روش غوطه وری می باشند. در بررسی تأثیر دمای خشک سازی (در محدوده دمایی ℃80، ℃100و ℃150) مشخص شد تغییر دمای خشک سازی تأثیری بر میزان بلورینگی نمونه ها ندارد. همچنین لایه های خشک سازی شده در دمای ℃100 از شفافیت بیشتری برخوردارند. تغییر روش خشک سازی و انجام آن در دو مرحله (ابتدا 10 دقیقه در دمای ℃100 و سپس 10 دقیقه در دمای ℃250) منجر به تشکیل ساختار بلوری فلئوریتی CeO2 گردید. در بررسی اثر نوع زیرلایه، نتایج به دست آمده حاکی از آن بود که نمونه های رشد یافته بر روی زیرلایه شیشه ای دارای ضخامت کمتری نسبت به نمونه های رشد یافته بر روی زیرلایه کوارتز هستند. اندازه گیری های XRD نشان دادند که انجام عملیات بازپخت و افزایش دمای آن در محدوده دمایی انتخاب شده (℃300، ℃400و ℃500) باعث بهبود بلورینگی نمونه ها می شود. همچنین انجام عملیات بازپخت بازتاب از سطح نمونه ها را افزایش داده و موجب کاهش گاف نواری گردید. نتایج این بررسی ها نشان داد که نمونه های آلایش یافته با کلسیم (بازپخت شده در دمای ℃500) نیز دارای ساختار بلوری فلئوریتی بوده و افزایش میزان غلظت ناخالصی موجب افزایش گاف نواری می شود.