该论文用磁过滤等离子体结合直流磁控溅射技术,在不同材料衬底上分别成功制备了高质量氮化钛薄膜,氮化铜薄膜和Cu/TiN周期性多层膜.并通过X射线衍射、原子力显微镜、透射电镜和扫描电镜分析了几种薄膜的结构及表面形貌.用纳米压痕仪、划痕仪和摩擦实验机等设备测量了薄膜的机械和力学性能.利用朗谬尔静电探针方法对沉积过程的等离子体进行了诊断分析.文中首先对磁过滤等离子体技术及其装置作了详细地介绍,并讨论了磁过滤弯管上偏压的作用,研究了阴极弧源的发生机制以及阴极靶上校正磁场对弧源的影响.我们利用自行研制的磁过滤等离子体设备,在室温的不同沉积条件下制备了一系列的氮化钛薄膜,分析了不同条件对薄膜的结构、表面形貌以及力学性质方面的影响,研究了薄膜与基底之间的粘接问题.利用磁过滤等离子体结合直流磁控溅射技术,我们成功制备了调制结构良好的TiN/Cu多层膜利用X射线小角度散射,测出薄膜有很好的多层结构.利用朗谬尔探针测量了有关等离子体的基本性质,并由此计算出磁过滤弯管处阴极弧的离子浓度分布,将衬底放在弧中心的位置,大大提高了薄膜的沉积速率.近年来,氮化铜作为一种应用于一次性光存储和高速集成电路的新型材料备受瞩目.用柱状靶多弧直流磁控溅射装置制备出了结晶良好的Cu<,3>N薄膜,并讨论了不同基底温度、偏压和气体流量对薄膜性质的影响.研究发现纯氮气环境氮气流量对薄膜晶体生长行为影响较大,氮气流量高时,薄膜倾向于(111)面生长;随着氮气流量降低,薄膜生长方向急剧转向富氮的(100)面.在氮气和氩气混合环境下,薄膜的结晶行为与纯氮气条件下的结果相反.额外氩气的掺入加速了氮化铜晶粒的融合长大,导致薄膜表面颗粒尺寸和粗糙度急剧增大.