Ge-Sb-Se系材料是一类典型的离子敏感硫系材料系统,其掺杂金属元素后可作为金属离子敏感材料,用于食品、工业、环境中的金属离子检测与监测,且具有稳定性高、耐腐蚀性能好等优点。该材料又是典型的非晶态半导体材料,可与硅平面技术兼容。随着器件朝微型化、芯片化发展,材料的薄膜化发展趋势锐不可挡。目前,敏感薄膜的工艺制备技术复杂,成本高,且成功制备类似实用性薄膜器件的报道还不多;国际上对掺杂Ge-Sb-Se系Fe³⁺、Cd²⁺离子敏感材料及其薄膜化的研究相对不足;而且为更好实现敏感薄膜器件实用化,薄膜材料的离子敏感性、选择性等性能仍需控制和提高,而金属掺杂包括掺杂元素种类、掺杂元素含量以及掺杂工艺等与离子敏感材料的基本工作原理之一掺杂离子与溶液中被测离子间发生电荷转移密切相关。因此有必要研究简单的离子敏感薄膜制备工艺、掺杂Ge-Sb-Se系材料与其结构性能之间关系,以实现高性能实用性Ge-Sb-Se系离子敏感器件的制备。 本论文以电子束蒸发低温烧结靶材制备了掺Fe、Ni的Fe_2.5-xNi_x(Ge₂₈Sb₁₇Se₅₅)_97.5（x=0,2.5）非平衡态Ge-Sb-Se系薄膜。薄膜表现为p型电导。研究表明薄膜形成时的成膜离子活性大、掺杂元素与系统本征元素电负性间差值小以及一定的热处理后,薄膜的网络结构相对完整,网络畸变较小,缺陷较少。掺杂Fe、Ni既可参与Ge-Sb-Se薄膜成键,影响网络结构的完整性;也会在费米能级附近引入缺陷态密度,增加了对载流子跃迁的陷阱作用。与Fe掺杂相比,Ni掺杂使薄膜具有较完整的网络结构,较低的中性悬挂键浓度和在交变电场下可具有较少的极化子产生,相应粗糙度较小、光学带隙较宽、载流子迁移率较高、载流子浓度较低和薄膜介电损耗较小。在电化学性能中,与Ni掺杂的薄膜相比,Fe掺杂的薄膜具有更快的动力学过程和更高的敏感性。薄膜由非晶向晶体的转化使得薄膜在离子敏感过程中内建电场得到加强,表现为离子敏感动力学过程得到加速。 本论文还以低温烧结（CdS）_x(Ge₂₈Sb₁₂Se₆₀)100_-x（x=0、2、4、7）为靶材,电子束蒸发制备了CdS掺杂量的Ge-Sb-Se薄膜,并在不同衬底温度下以（Cds）₄(Ge₂₈Sb₁₇Se₅₅)₉₆为靶材成功制备了Cd掺杂且薄膜中Ge/Sb/Sb的元素含量比接近经典组成28/12/60的薄膜。该薄膜制备技术可以实现薄膜中Cd含量的相对