本文为解决磁控溅射技术靶材利用率低及结构灵活性不足的缺点，参考近年来高功率脉冲磁控溅射技术的发展及所取得的成果，提出并研究了脉冲二极溅射薄膜沉积技术。通过对靶电流曲线的测量和分析研究了脉冲辉光放电的发展过程及各电源脉冲参数、气压、靶基距等参数对放电过程的影响；利用朗缪尔探针测得了脉冲过程中不同时刻等离子体密度，并研究了不同气压及不同位置条件下的等离子体密度的变化过程；利用扫描电镜观察并测量了沉积铜薄膜的表面形貌和沉积速率，并利用纳米压痕仪测量了沉积薄膜的硬度和结合力，研究了各试验参数对沉积速率及薄膜质量的影响机制。对靶电流曲线的研究表明，脉冲辉光放电是由启动阶段和后续的稳定阶段组成的，放电的启动速度随靶电压和气压的升高而加快，在电压和气压都很高的情况下，会由于金属离子自溅射放电的启动而使电流在稳定前出现小幅的下降。电压和气压对靶电流有很大的影响，靶基距和几何结构几乎不影响放电电流的大小。等离子体密度在脉冲上升阶段相比靶电流有明显的滞后现象，脉冲结束后，等离子体密度也不会立刻下降，而是会在原水平维持一段时间再下降，维持时间还会随气压的升高而延长。对比距靶不同位置测得的等离子体密度曲线，没有发现明显的不同步现象。对薄膜沉积速率和表面形貌的研究表明，沉积速率主要受到被溅射原子总量、原子初始能量及迁移至基片前的平均碰撞次数控制，而薄膜表面质量则主要受基片温度、沉积原子残余能量及沉积速率的影响。脉冲二极溅射技术的峰值靶电流密度可高达102mA/cm2，等离子体密度则高达1012cm-3量级，用两种靶基结构沉积的薄膜厚度都具有很好的均匀性，在适当的参数下，都能得到表面光滑的致密的优质薄膜。