ZnO是一种新型的直接带隙宽带半导体，室温禁带宽度约为3.37eV，同时在室温下具有较大的激子束缚能(60meV)，可以实现室温紫外激光发射。作为新一代的宽带半导体材料，ZnO具有优异的光学、电学及压电性能，在发光二极管、光探测器、电致荧光器件、透明导电薄膜、表面声波器件等诸多领域有着广泛的应用。自从1997年Tang等报导了ZnO薄膜的近紫外受激发射现象以后，ZnO再次成为当今半导体材料研究领域的热点。 本论文围绕“反应磁控溅射ZnO薄膜在Si基片上的生长行为”开展了一系列研究工作。主要研究结果如下： 1．在放电条件对等离子体成分的影响研究中发现：氧气流量比例决定着ZnO薄膜生长过程中金属Zn靶的溅射产额和成膜空间中的氧含量。微量氧气将导致溅射产额的显著增加。当氧气流量比例≥0.75％时，金属Zn靶的溅射产额随氧气流量比例的增加基本呈线性下降规律。当氧气流量比例介于10％～50％时，氧含量的变化相对平缓，有利于ZnO薄膜生长的稳定性控制。Zn原子发射光谱强度随沉积温度的变化，大体上可以分为三个阶段。当沉积温度低于250℃，Zn原子发射光谱强度基本保持不变；当沉积温度介于250-550℃时，Zn原子发射光谱强度随沉积温度的增加呈线性增加的趋势；当沉积温度大于550℃以后，Zn原子发射光谱强度随沉积温度的增加而迅速增加。 2．对ZnO薄膜的成核和生长动力学研究发现：ZnO薄膜的成核过程可分为三个阶段：第1阶段属于初期缺陷成核阶段，与Si基片表面的本征缺陷有关，本征缺陷的密度决定着ZnO薄膜的初期成核密度；第Ⅱ阶段属于低速率成核阶段，同时薄膜与基片之间的错配应力得以进一步释放；第Ⅲ阶段为二次成核阶段，载能粒子对基片表面的轰击是导致ZnO薄膜再次成核的重要原因。在薄膜生长后期的稳定生长阶段，薄膜的表面粗糙度明显降低，具有典型的柱状晶生长特征。在ZnO薄膜的成核和稳定生长之间，存在一个过渡生长阶段，使得ZnO薄膜的粗糙度显著降低。 3．针对提出的载能粒子的轰击效应，我们通过施加基片偏压验证上述模型，同时发现了施加偏压所导致的薄膜形核与生长行为的变化。在施加-100V偏压条件下，ZnO薄膜的成核过程可分为三个阶段：第Ⅰ阶段属于初期缺陷成核阶段，与Si基片表面的本征缺陷有关，本征缺陷的密度决定着ZnO薄膜的初期成核密度；第Ⅱ阶段属于二次成核阶段，薄膜的形核主要受高能粒子轰击产生的缺陷密度所支配；第Ⅲ阶段为生长阶段，薄膜生长行为取决于沉积粒子的能量分布。