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采用磁控溅射及高真空退火工艺制备高锰硅/硅异质结,详细研究了溅射参数、退火温度对高锰硅薄膜结构和性质的影响,首先用XRD和SEM对高锰硅薄膜进行结构和表面形貌表征,优化制备参数,然后采用拉曼光谱、分光光度计、霍尔效应仪、半导体器件分析仪研究高锰硅/硅异质结的光电性质,具体内容和结果如下:1.研究了制备参数对高锰硅薄膜质量的影响,制备不同参数（退火温度、溅射气压、溅射功率、氩气流量）条件下的样品,结果表明不同参数下制备的样品均生成Mn27Si47,通过XRD和SEM分析获得最佳制备参数如下:退火温度是700℃,氩气流量为16 sccm,溅射气压为2.0 Pa,溅射功率为110 W。2.研究了溅射功率对高锰硅/硅异质结的光电性质的影响,拉曼光谱测量表明该组样品有3个拉曼活性特征峰,峰的位置分别出现在273 cm-1、300 cm-1和315 cm-1处,且3个特征峰中的最强峰是位于300 cm-1处,随溅射功率增加其特征峰强度也逐渐增强;溅射功率对高锰硅/硅异质结在近红外区域的吸光度特性影响差别较大,其变化不是线性的,吸光度最大值为0.8;霍尔效应测试结果表明,溅射功率不会改变高锰硅导电类型,所有样品均为p型导电,霍尔系数随溅射功率的增加先增大后降低,最大为2.016 m2/C,霍尔迁移率随着溅射功率的增加先增大后降低,最大值为5.705,随着溅射功率的增加,霍尔电阻率先增大后降低然后又增大,整体的霍尔电阻率都较小,数值在0.0006Ω·cm左右,而方块电阻值较大,方块电阻值随着溅射功率的变化规律与霍尔电阻率趋势一致,最大值为361.86Ω/sq。3.研究了氩气流量对高锰硅/硅异质结的光电性质的影响,拉曼光谱测量表明该组样品有3个拉曼活性特征峰,峰的位置分别出现在275 cm-1、299 cm-1和315 cm-1处,最强峰位于299 cm-1处,随着氩气流量的增加3个特征峰先逐渐增强再逐渐减弱;氩气流量对高锰硅/硅异质结的吸收谱的影响不是线性的,吸光度最大的是22 sccm制备的样品,其值为1.1;霍尔效应测试表明氩气流量不会改变高锰硅的导电类型,所有样品均为p型导电,载流子浓度随氩气流量增大有逐渐较低的趋势,但浓度都较高为1021cm-3数量级。氩气流量对霍尔迁移率的影响不是线性的,最大值为6.842 cm2/V·s,最小值为1.272 cm2/V·s,氩气流量对制备样品的霍尔电阻率影响不大,所有的霍尔电阻率都较小,数值为0.0003Ω·cm,随着氩气流量增大高锰硅的方块电阻值也逐渐变大,该组样品最大值为798.33Ω/sq。4.研究了溅射气压对高锰硅/硅异质结的光电性质的影响,拉曼光谱测量表明该组样品的3个拉曼活性特征峰的位置分别出现在274 cm-1、298 cm-1和316cm-1处,且3个特征峰的中最强峰位于298 cm-1处,随着溅射气压的增加3个特征峰先逐渐增强再逐渐减弱。溅射气压对高锰硅/硅异质结的吸收特性有一定影响,吸光度最大值随气压增大先降低然后有增大的趋势,吸光度最大值为0.9;霍尔效应测试结果表明溅射气压不会改变高锰硅的导电类型,所有样品均为p型导电,而对霍尔系数有些影响,最大为0.091 m2/C。其载流子浓度随溅射气压增加有先逐渐变大后逐渐降低的趋势,最高为6.713×1021cm-3。随溅射气压增加霍尔迁移率先降低后增加的一个变化趋势,最大值为2.157 cm2/V·s。溅射气压对样品的霍尔电阻率影响较大,最大值为0.02461Ω·cm,最小值为0.00091Ω·cm,随着溅射气压增大高锰硅的方块电阻值先逐渐变大后逐渐变小,最大值为487.17Ω/sq。5.研究了退火温度对高锰硅/硅异质结的光电性质的影响,拉曼光谱测量表明该组样品的3个拉曼活性特征峰的位置分别出现在277 cm-1、300 cm-1和319cm-1处,最强峰均出现在300 cm-1处,随着退火温度的增加3个特征峰强度先逐渐增强再逐渐减弱;不同退火温度制备的高锰硅/硅异质结的吸收谱表明在退火温度为600～650℃时,吸光度最大值随温度增加而增大,650～700℃时吸光度随温度增大而降低,700～800℃时吸光度最大值又随温度增加而增大;霍尔效应测试结果表明退火温度会改变其导电类型,600～700℃时高锰硅表现为p型导电,750～800℃时高锰硅表现为n型导电,随退火温度增加样品的霍尔迁移率逐渐降低,最大值为7.588 cm2/V·s,退火温度对霍尔电阻率影响不大,最大值为0.0162Ω·cm,其方块电阻值较大,且不同退火温度制备的样品方块阻值有所差别,但差别不大,方块电阻最大为700℃退火样品,其值为250.08Ω/sq。6.测试Mn的溅射速率,从而通过控制溅射时间来确定Mn膜厚度,研究了Mn膜厚度对高锰硅/硅异质结电学性质的影响。台阶仪测试表明直流溅射沉积Mn的速率约为20 nm/min,霍尔效应测试表明Mn膜厚度不会改变高锰硅的导电类型,所有样品均为p型导电,随着Mn膜厚度增加,霍尔系数逐渐增大,最大为0.066 m2/C。其载流子浓度随Mn膜厚度增大有逐渐较低的趋势,最大值为3.275×1021cm-3。Mn膜厚度对霍尔迁移率的影响并不是很大,最大值为3.175cm2/V·s,最小值为1.760 cm2/V·s。霍尔电阻率受Mn膜厚度的影响也不大,所有的霍尔电阻率都较小,霍尔电阻率数值在0.016Ω·cm左右,随着Mn膜厚度增大高锰硅的方块电阻值也逐渐变大,最大值为272.79Ω/sq。7.研究了高锰硅/硅异质结的伏安特性,高锰硅/硅异质结的暗电流表明其有较好的整流特性,外加反向电压时,暗电流很小,当外加正向电压继续增加时,暗电流逐渐增大,电流大小为20 m A左右。在980 m W/cm2光照下,电流电压曲线表明整流特性较差,外加正向电压时,光照下的电流逐渐增大,当正向电压增加到5 V时,电流急剧增大至35 m A。