氮化铝（AlN）是近年来广受人们重视的宽禁带半导体材料。它具有许多特殊的物理性能，因此，在许多方面已得到广泛应用或具有潜在的应用前景。AlN的主要优异性能如下： 氮化铝（AlN）是一种宽禁带的半导体材料，AlN晶体是一种透明、硬度高且化学稳定性好的化合物。在 300K时，直接带隙为628eV。其熔点超过2275K，具有许多有价值的物理性能，如：高热导率（32W/cmK~3）、高电阻率、高表面声波速度（V_R=6～62Km／s，V_L=11～12Km/s）和电机耦合系数（～1%）以及负电子亲和势（NEA）。AlN具有高击穿场强、高热导率、高电阻率和高化学稳定性及热稳定性。AlN还易与重要的宽禁带半导体材料SiC与GaN形成禁带宽度可调的固溶体以实现全色显示；或者作为缓冲层外延生长高质量的SiC和GaN薄膜。AlN冷阴极发射可用于大面积CPP（cathode per pixel，即每个像素对应一个阴极）显示器件。 我们利用反应离子束溅射和反应直流磁控溅射的方法在Si（100）及石英衬底上沉积了AlN薄膜。利用非卢瑟福背散射、俄歇电子能谱及X光电子能谱考察了薄膜组分及各成分元素的化学状态。原子力显微镜照片可用来考察薄膜表面形貌。我们也用X射线衍射谱对薄膜的晶体结构进行了研究。我们还利用四探针测量了不同组分的AlN薄膜的电阻；利用紫外一可见光透过谱估算了AlN薄膜的光学带隙；还对不同组分、不同形貌的电子场发射性能作了考察；我们又利用红外反射谱对薄膜的光学性能作了研究。 我们发现，反应离子束溅射中，离子束的能量对薄膜的结构性能非常重要。离子束能量的提高会引起离子束对铝靶的溅射率的提高，从而使薄膜组分发生变化，可能会使铝含量过量。又由于整个反应系统使用的能量并不高，衬底又未加热，一旦薄膜中的铝过量，这些铝原子就会因缺乏足够的表面迁移能而局部凝聚；另一方面来说，离子束能量的提高在引入过量铝的同时，又增加了沉s 摘要积速率。沉积速率过快也不利于薄膜表面吸附原子的迁移，形成一些尖端的柱状物。我们考察了表面带有柱状物的AIN＄膜的电子场发射性能。我们发现，薄膜的形貌对电子场发射性能有很大的影响。AIN薄膜表面的柱状尖端可以使产生电子场发射的外加电场阈值降低。这对于进一步探索AIN ＄膜在电子场发射器件方面的应用很有价值。另外，我们在研究中使用一改进的U’HVETM系统同时获得样品的微观形貌、局域势垒高度（LOC＊ Height，LBH）和局域场发射电流特性，从而在徽观上解释场发射性能与电学性能和形貌的关系。 众所周知，有些AIN薄膜器件要求有一定的晶体取向。在反应直流磁控溅射沉积系统中，衬底可以加热至800”C左右，且沉积速率相对反应离子束溅射较低，这些都有利于AIN薄膜晶体取向生长。我们考察了一系列的成膜条件，如 i／N总压强、N。分压强、衬底温度、溅射功率等对薄膜晶体结构的影响，从而获得了一系列对薄膜晶体取向有利的条件。 总之，我们利用两种不同的方法——反应离子束溅射和反应直流磁控溅射，在 l型a （ 00）和石英衬底上制备了大面积、均匀的川 薄膜。并且发现，不同的制备方法可以得到具有不同特性的AIN簿膜。反应离子束溅射可以通过调节离子束能量得到铝过量、表面带有许多柱状尖端的薄膜，这些薄膜在电子场发射方面有很好的性能。而反应直流磁控溅射可以通过调节反应参数得到理想的具有良好晶体取向的kiN ＄膜，为AIN ＄膜在声表面波器件等方面的应用打下基础。