● 摘要
本论文分为两部分，第一部分为多层锗纳米晶(Ge-ncs)的制备及其特性研究。采用超晶格方法，利用射频磁控共溅射及在N2气氛中退火的技术，分别在(Ar+O2)和(Ar+N2)气氛中溅射制备了多层Ge-ncs，已制备的多层Ge-ncs具有密度高、尺寸和位置分布均匀的优点；同时利用光谱型椭圆偏振光谱法(SE)研究了已制备多层Ge-ncs的光学性质。第二部分为氧化亚铜(Cu2O)薄膜的制备及其特性的研究。在室温下将铜片浸润在CuCl2溶液中，通过改变溶液的浓度与浸润时间制备得到氧化亚铜(Cu2O)薄膜。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)与光致发光谱(PL)等研究了相同浓度不同时间与相同时间不同浓度条件下Cu2O薄膜的结构和发光特性。研究结果如下：
退火处理对多层Ge-ncs的结构有重要的影响。通过实验发现，较高的的退火温度与较长的退火时间并不利于多层Ge-ncs的形成。对于靶材中Ge含量为11.2%的样品，多层Ge-ncs形成的最佳退火温度与时间分别是550℃，60 min；对于靶材中Ge含量为8.4%的样品，多层Ge-ncs形成的最佳退火温度与时间分别是750℃，5min；
用(Ar+O2)溅射制备的镶嵌于Si、Ge氧化物的多层Ge-ncs（靶材中Ge含量为8.4%）平均尺寸为9.8 nm。复合薄膜(Ge-ncs+SiO2/GeO2)具有正常色散的特性且在1340 nm处具有较强烈的光吸收特性；
镶嵌于Si、Ge氧化物的多层Ge-ncs（靶材中Ge含量为8.4%）的光学带隙为0.82 eV，与块体Ge材料相比，其吸收光谱显示出0.16 eV的带隙宽化，这归因于量子限域效应，本论文用sp3紧束缚理论模式进行了解释；
用(Ar+N2)溅射制备的镶嵌于SiOxGeNy的多层Ge-ncs（靶材中Ge含量为8.4%）的平均尺寸为5.4 nm。复合薄膜(Ge-ncs+SiOxGeNy)具有正常色散的特性且在720 nm处具有较强烈的光吸收特性；
镶嵌于SiOxGeNy的多层Ge-ncs（靶材中Ge含量为8.4%）的光学带隙为1.89eV。与块体Ge材料相比较，其吸收谱表现出明显的蓝移，经分析是由Ge-ncs里的量子限域效应造成的；
Cu2O薄膜生长的的最佳实验条件是：在室温下将铜片完全浸润在浓度为10-1M的CuCl2溶液中24h，生成的Cu2O薄膜致密性良好，Cu2O晶粒尺寸均匀，可达2.5 um；
Cu2O薄膜在510 nm和540 nm处具有光致发光峰，发光峰来自Cu2O的带间跃迁。