在Si基片上自组织生长Ge/Si量子点,能够表现出许多独特的光学及电学性质,利用这种材料制作的新型器件在未来的微电子和光电子领域将发挥重要的作用。此外,由于具备与成熟的硅集成电路工艺相兼容的优势,所以Ge/Si量子点材料的研究更具有特殊的意义。相对分子束外延(MBE)和化学气相沉积(CVD)这两种自组织生长Ge/Si量子点的主流方法,离子束溅射沉积(IBSD)近年来也被用于量子点生长的研究中。在单层量子点的基础上生长量子点多层结构,被视为实现量子点可控生长的一种重要方法。多层量子点不仅可以提高单位体积内量子点的数目,更重要的是埋层量子点在隔离层中引入的应变场可以调制下一层量子点的生长,合适的条件下多层结构重复一定数目后量子点尺寸及空间分布的均匀性将得到显著改善。然而,Ge/Si体系中Si隔离层生长参数以及Ge沉积条件将是影响溅射生长多层量子点质量的重要因数。本论文采用离子束溅射技术,在Si(100)衬底上溅射生长了一系列双层Ge/Si量子点样品,具体围绕以下几个方面展开工作：1.采用离子束溅射,在Si(100)衬底上生长了一系列双层Ge/Si量子点样品。系统研究了Si隔离层生长温度对下一层量子点生长的影响。实验结果显示随着隔离层生长温度的升高,其结晶性逐步得到改善,同时表面Ge点的尺寸逐渐减小,密度呈现出先增大后减小的趋势；通过对量子点表面形貌的统计分析结合Raman谱图分析得到了溅射生长多层Ge/Si量子点较佳的隔离层生长温度。2.实验采用离子束溅射系统在Si衬底上生长Ge/Si量子点双层结构,利用AFM与Raman表征分析了Si隔离层沉积厚度对第二层量子点生长的影响。实验结果表明,随着隔离层沉积厚度的增大第二层量子点合并的现象消失,尺寸逐渐减小且均匀性得到提高,表层岛密度也随之呈线性增大。当隔离层厚度大于40nm后,第一层量子点的密度尺寸在第二层得到复制。文章通过埋层应变场,生长表面以及岛相互作用三方面影响因数对实验现象进行了解释。3.利用离子束溅射方法制备了一系列单层与双层Ge/Si量子点样品,通过变化表层Ge沉积量对比了不同结构中量子点的生长演变过程,深入分析了埋层应变对量子点生长的影响。实验中观察到双层结构中表层岛形成的临界厚度减小,生长过程提前；此外,随着Ge沉积量的增加,第二层量子点密度维持在一定范围,岛分布被调制的同时均匀长大呈现单模分布。增大隔离层厚度,埋层岛的生长模式在第二层岛生长时得到复制。文章通过隔离层传递的不均匀应变场解释了生长模式的变化。