薄膜材料可以使器件的尺寸以及集成化程度大幅提高,因此发展十分迅速。Au薄膜由于良好的导电、导热及抗腐蚀性,一直都是研究的重点。在非金属衬底上沉积得到的纯Au薄膜,由金属-绝缘体形成的复合结构具有完全不同于块体金属的独特的光电性质。这种复合结构可以具有导电或者绝缘行为,具有较强的等离子体效应和局部电场增强作用可以作为非线性光学器件、等离子体传感器、光电元件等,具有广阔的应用前景。SiO₂衬底具有最好的品质因数,无可代替,但是由于SiO₂(5x10^-7/K)衬底与Au(14.2x10^-6/K)之间的热膨胀系数相差很大,在制备过程中产生严重的热错配导致Au薄膜出现裂纹甚至脱落,因此无法在SiO₂衬底上直接镀上一层Au薄膜。在SiO₂和Au薄膜之间设计具有适合热膨胀系数的中间缓冲层缓解热错配应力是解决该问题的主要方法。目前的中间层的选择有两种,第一种为金属层,如Cr层,但是金属薄膜中间层阻尼较大,对SiO₂衬底的品质因数影响很大,且在后期热处理过程中Cr与Au之间相互扩散,进而严重影响Au的导电性。第二种为氧化物层,如TiO₂等,此类中间层阻尼小,较小程度影响SiO₂衬底的品质因数且在热处理过程中不与Au薄膜相互扩散,从而一定程度上保证了Au薄膜的导电性。本文使用原子层沉积技术及溶胶-凝胶法在SiO₂衬底表面沉积TiO₂薄膜,通过改变制备工程工艺参数,来获得不同状态的TiO₂薄膜并对TiO₂薄膜进行了热处理。实验结果表明,ALD制备的TiO₂薄膜厚度均匀,表面平整,均匀的沉积在SiO₂衬底上,但是热处理工艺的改变以及衬底温度的升高都没有使得TiO₂薄膜结晶,而溶胶-凝胶法制备的TiO₂薄膜随着薄膜厚度以及热处理温度的升高,出现了明显的结晶现象。随后,本文在上述制备的原始以及经过不同热处理的TiO₂薄膜上通过磁控溅射技术沉积了Au薄膜,研究了磁控溅射工艺对Au薄膜的结晶性的影响,并且研究了不同工艺的TiO₂薄膜对Au薄膜膜基结合力以及导电性的影响规律。实验结果表明,磁控溅射沉积Au薄膜时衬底温度200℃有利于Au薄膜的结晶,并且磁控溅射工艺参数为0.1 A-15 min沉积的Au薄膜质量更好。TiO₂薄膜能够作为Au薄膜与SiO₂衬底的中间缓冲层,随着TiO₂薄膜结晶度的增加,Au薄膜膜基结合力逐渐改善,ALD制备的TiO₂缓冲层较薄且未结晶,以其为衬底的Au薄膜最大可达到0.3 N。溶胶-凝胶法制备的TiO₂薄膜较厚且结晶较好,以其为衬底的Au薄膜膜基结合力最大可达到10N。划痕处仅为Au薄膜的脱落,TiO₂薄膜仍存在SiO₂衬底且SiO₂衬底的抛光与否对Au薄膜膜基结合力影响不大。由于以TiO₂薄膜为中间层的Au薄膜膜基结合力仍较小,本文探究了在TiO₂薄膜上闪Cr再镀Au薄膜的可性能,结果表明磁控溅射Cr 3 s,Au薄膜膜基结合力显著增加,达到10 N,且电导率随着热处理时间的增加而降低,这说明在热处理过程中并没有发生Cr-Au间的相互扩散。