氮化亚铜(Cu3N)薄膜低温分解得到的金属铜薄膜具有高的电导率，并且在800 nm附近其光学反射率比Cu3N薄膜的光学反射率高出-40％，这使得Cu3N材料在一次性光记录领域和电子工业领域有着很广阔的应用前景。本论文研究课题的主要目的是要利用射频磁控溅射技术生长高质量的、理想化学配比的多晶氮化亚铜薄膜，以及通过对氮化亚铜薄膜的掺杂(氧、铟、钛)，在保证分解产物为良导体的前提下，实现Cu3N基半导体薄膜分解温度的提高。具体研究内容和研究成果包括： 　　 1)固定工作气体(N2+Ar)的总流量，只改变前驱物中氮气的比率，制备了不同Cu含量的氮化亚铜薄膜。通过光电导测量，发现近化学配比的Cu3N薄膜的光学带隙为1.85 eV。另外研究了薄膜的组分对薄膜电学特性的影响，发现薄膜中的铜含量略高于理想化学配比时(>78.8at.％)，金属铜纳晶与Cu3N的{111}富铜面建立起来的渝渗(percolation)，导致薄膜电阻率急剧下降。 　　 2)采用纯氮气作为前驱物，首先制备出理想化学配比的Cu3N薄膜。然后再往前驱物中通入少量的氧气，只改变氧气的比率，首次对氮化亚铜薄膜进行了不同氧元素的掺杂。强Cu-0键的出现增强了薄膜的致密性，并且在保证分解产物是良导体的条件下，铜氧氮薄膜的分解温度提高到了360℃。对薄膜进行晶体结构和微观结构测试，发现氮化亚铜薄膜在掺氧量约为10at.％的时候虽然仍能够保持Cu3N的晶体结构，即XRD谱中只有Cu3N的衍射峰，但是薄膜中已经出现了氧化亚铜的小品粒，并且部分氧原子掺杂到了Cu3N立方晶格里。　　 3)首次对氮化亚铜薄膜进行了铟掺杂。通过改变In单质材料在共溅射过程中在铜靶上的覆盖率，制备了不同In含量的三元氮化物CuxlnyN薄膜。XRD和TEM的结果表明In原子被填充到了Cu3N的反三氧化铼结构的体心位置。随着In含量的增加，薄膜的择优取向发生了很大的变化，CuxInyN薄膜也从柱状生长变为连续生长，然后又变成柱状生长，薄膜表面上很小很密排的晶粒也逐渐长成大的晶粒。随着In含量从0增加到26.5at.％，薄膜的光学带隙从间接带隙变为直接带隙，并且由于Burstein-Moss效应，光学带隙的大小而从1.41 eV升至1.77 eV。薄膜的室温电阻率随In含量的增加急速下降，并且电阻率随温度的变化曲线越来越趋于平缓。对In掺杂的氮化亚铜薄膜进行热稳定性研究，发现In含量为8.2at.％的氮化亚铜薄膜的分解温度提高至360℃，但是在铟掺杂的情况下，氮化亚铜很难在400℃以上的高温存在。 　　 4)通过共溅射的方法，对Cu3N薄膜进行了不同Ti含量的掺杂。Ti的掺杂，即使只有0.7at.％，也会使得Cu3N(100)方向的择优取向明显增强。纯Cu3N的表面是由尺寸～50 nm的晶粒组成，晶粒间界清晰，随着薄膜中Ti含量的增加，薄膜表面的晶粒间界变得非常的模糊，继续增加Ti，薄膜的表面上的晶粒消失，表面变得非常平滑和致密。Ti的掺入使Cu3N薄膜的室温电阻降低了至少三个数量级，并且通过对它们R-T曲线的研究，发现Ti含量为2.6at.％和5.8at.％的氮化氩铜样品分别在160K和170K的位置出现了金属半导体相变。另外，Ti掺杂的氮化亚铜薄膜的热稳定性得到了明显的提高，分解温度提至～500℃。