碳氮薄膜是一种新型材料,具有高硬度、宽带隙、抗高温氧化性能以及抗腐蚀性能等诸多优异性能,在微电子半导体、超大规模集成电路、计算机产业等领域具有非常广阔的应用前景。本文采用介质阻挡放电等离子体增强化学气相沉积（DBD-PECVD）技术,以Si基片为衬底对CN薄膜制备进行了实验探索,主要探讨不同工艺条件和CN化合物薄膜的结构特性之间的关系,研究Si基CN薄膜的生长机理。采用DBD-PECVD技术,分别以CH₄/N₂、C₂H₂/N₂、C₂H₄/N₂混合气体作为反应气体,改变气体体积分数组成、放电气压以及放电频率,在单晶硅片上成功制备了CN薄膜。通过傅立叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼（Raman）光谱、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）,分析CN薄膜的化学结构和组分,并通过光谱仪对薄膜的自由基进行了分析。研究表明工艺参数对CN薄膜的结构和性能影响很大。FTIR结果证实了薄膜中碳氮原子结合成化学键,Raman结果说明薄膜中含有类金刚石结构,AFM结果表明薄膜粗糙度随N₂体积分数的降低、放电气压的升高而逐渐增大,XPS结果揭示了CN薄膜各元素的化学状态,当N₂的体积分数由80%降到30%时,CH₄/N₂体系和C₂H₄/N₂体系的sp³C/sp²C均减小,sp²C和sp³C的含量又均随着放电气压的升高而增加。采用光学发射谱技术对CN薄膜生长过程进行了实时诊断,得到了实验参量对等离子体中活性粒子相对浓度和气相反应过程的影响规律。三种混合气体沉积的CN薄膜,以CH₃/N₂的沉积速度最慢,薄膜表面粗糙度最小,含H量最少;C₂H₂/N₂的沉积速度最快,薄膜表面粗糙度最大。C原子在薄膜中的存在形式为C=C键,CN双键和CN三键,N-H键的存在表明薄膜中氢化物的存在。N₂气体体积分数的增大以及气压的增强都有助于C、N粒子的碰撞几率以及C、N结合成键。