随着显示技术的发展,显示面板对薄膜晶体管（Thin Film Transistor,TFT）的性能要求日渐提高。在TFT中,栅极绝缘层具有举足轻重的地位,通过提高栅极绝缘层性能进而提高TFT器件的总体性能,是当前重要的研究方向之一。本文基于等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法,研究了作为栅极绝缘层的非晶氧化硅（Si O_x）和氮化硅（Si N_x）单层薄膜的性质,并在此基础上进一步研究了Si O_x和Si N_x单层薄膜性质的变化对Si O_x/Si N_x复合栅极绝缘层性能和低温多晶硅薄膜晶体管（LTPS-TFT）器件性能的影响。本文首先探究了不同工艺参数对单层薄膜性质的影响。研究发现,Si O_x薄膜的致密性随沉积功率的增加（650W～2000W）而提高,其原因是高功率可产生较强的离子轰击效应从而使所沉积薄膜的结构更稳固。对于Si N_x薄膜,当薄膜的氮含量高于Si₃N₄化学计量比时,硅烷流量的增加（270sccm～500sccm）可以使薄膜成分更接近Si₃N₄的化学计量比,从而减少薄膜中的氢杂质,提高薄膜的致密性。在优化Si O_x、Si N_x单层薄膜的基础上,开展了Si O_x/Si N_x复合栅极绝缘层薄膜的研究。研究发现,低气压（750m Torr～1000m Torr）沉积可保证所沉积Si O_x和Si N_x薄膜的致密性,减少复合栅极绝缘层内的缺陷,从而提高击穿电压。此外,增加Si O_x的沉积功率（900W～2000W）可增加薄膜的致密性,且在退火后可以降低薄膜内的缺陷含量,有利于增强复合栅极绝缘层的介电和耐压能力。基于对上述Si O_x/Si N_x复合栅极绝缘层的LTPS-TFT器件的研究发现,通过增加Si O_x、Si N_x沉积时的功率（900W～2700W）,增加Si N_x沉积时的硅烷流量（270sccm～500sccm）,可以显著提高绝缘层薄膜的致密性,从而有效降低阈值电压绝对值(|V_th|)和亚阈值摆幅（S.S.）,提升器件性能。最终获得了V_th为-0.16V,S.S.为0.12V的高性能LTPS-TFT器件。