核聚变能具有储量丰富、释能大、安全可靠等优点,被视为人类的终极能源,而惯性约束聚变（ICF）是实现可控核聚变的主要方式之一。目前,靶材料的制备研究是ICF实验中非常重要的组成部分。碳化硅（SiC）薄膜因其独特的物化性能,被认为是ICF实验中重要的候选靶材料。然而,如何选择合适的方法和工艺参数制备高质量的碳化硅薄膜仍然是一个巨大的挑战。因此,基于ICF实验应用的碳化硅薄膜制备研究就显得尤为重要。本文系统的研究了碳化硅薄膜在平面基底上的生长机理,并以ICF实验对靶材料的要求为基础,逐步优化薄膜的表面粗糙度、密度以及沉积速率等性能,最终得到了碳化硅薄膜制备的最佳工艺参数。随后,以优化后的参数为标准,初步探索碳化硅薄膜在硅微球表面的生长情况,最终为制备满足ICF实验要求的高质量碳化硅薄膜提供理论和实验基础。本文以四甲基硅烷（TMS）作为唯一的反应气体、氢气（H2）作为载气,在单面抛光的n型硅晶片（10 mm×10 mm×0.5 mm）和硅微球（φ=2 mm）上,采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法生长碳化硅薄膜。利用X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱（Raman）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、白光干涉仪（WLI）、纳米压痕仪、表面轮廓仪、超微量电子天平等表征手段研究并分析了不同工艺参数（工作压强、电极距离、TMS流量、射频功率）对碳化硅薄膜化学成分、表面形貌、表面粗糙度、力学性能、沉积速率、密度的影响。基于以上研究,得到了如下几点结论:（1）工作压强对碳化硅薄膜结构及性能的影响。研究发现:随着工作压强增加,沉积速率先增大后略有减小,硅元素百分含量逐渐减小,碳硅原子比整体呈上升趋势,密度先减小后增大。70 Pa时,薄膜的沉积速率最大;10 Pa时,薄膜的密度最大,碳硅比也最接近SiC的化学计量比。此外,所有薄膜样品都具有较好的表面形貌和极低的均方根粗糙度。综合考虑了各压强下薄膜的性能,选取10 Pa作为薄膜制备的最佳压强条件。（2）电极距离对碳化硅薄膜结构及性能的影响。研究发现:随着电极距离增加,薄膜的沉积速率逐渐减小,硅元素含量百分比整体呈减小趋势,其密度也逐渐减小。5cm时,薄膜的沉积速率最大,碳硅比最接近SiC的化学计量比,硬度和弹性模量最大,密度也最高。此外,薄膜的均方根粗糙度都很低,韧性较好。因此,电极距离为5 cm时,薄膜的各项性能水平都较好,是最适合制备碳化硅薄膜的电极距离条件。（3）TMS流量对碳化硅薄膜结构及性能的影响。研究发现:随着TMS流量增加,薄膜的沉积速率逐渐增大,粗糙度也随之增大,C-Si键百分含量逐渐减少,导致对应的硬度和弹性模量逐渐降低,密度整体呈略微下降的趋势。0.2 sccm时,薄膜的表面粗糙度最小,密度最大,力学性能也最好。因此,0.2 sccm的TMS流量条件将会是一个非常不错的选择。（4）射频功率对碳化硅薄膜结构及性能的影响。研究发现:随着射频功率增加,薄膜的沉积速率先增大后减小,C-Si键百分含量逐渐增加,碳硅比也逐渐增大,硬度和弹性模量逐渐增加。100 W时,薄膜的沉积速率最大,密度最大,均方根粗糙度也较小。此外,薄膜的均方根粗糙度低,密度高。鉴于ICF实验对靶材料的相关要求,选取100 W作为制备碳化硅薄膜的最佳射频功率参数。（5）Si-SiC微球的制备。以优化后的工艺参数为基础,在硅微球上生长碳化硅薄膜,成功制备出了以Si-C键为主,球形度高达99.75%,密度为2.479 g/cm~3的碳化硅薄膜。