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大面积、稳定和可控性强的等离子体源一直是研究热点,在太阳能电池及半导体薄膜材料领域都有着广泛的应用前景,由此我们通过引进与自主研发相结合建设了一套大面积等离子体源-线形同轴耦合微波等离子源。等离子体的电子密度和电子温度一直是等离子体诊断时的两个重要物理参数,并且电子密度和电子温度对薄膜质量影响很大。因此,本文用朗缪尔单探针法诊断了线形同轴耦合微波等离子体的电子密度和电子温度,并根据等离子诊断情况进行硅薄膜的沉积,主要实验结果如下：(1)在距石英管距离Ds为15cm的水平面上,靠近石英管区域的电子密度值高,而两石英管之间靠近腔室的中间部分区域电子密度值低,整体上水平方向上电子密度大致沿两石英管中心线呈轴对称分布,而在大部分区域的电子温度分布均匀。随着微波功率由400W增加至1200W,电子密度值由2.5E+8cm-3增加至1E+10cm-3,其在中间区域均匀性先慢慢改善后又逐渐变差；电子温度值由25eV减小至4eV。当氢氩总流量固定60sccm不变时,随着减小氢气流量,增加氩气流量,电子密度呈先减小后增大趋势；电子温度变化不大,整体在3eV-8eV之间。(2)在Z方向上沿X轴正向,微波功率由1200W减小至400W,距石英管距离Ds由9cm增加至15cm时,电子密度由1.8E+10cm-3减小至2E+8cm-3,电子温度由2.5eV增大至45eV。(3)根据氢气流量为60sccm,氩气流量为20sccm诊断的电子密度分布均匀区域,在(0,0)、(3,0)、(9,0)和(0,4)四个位置上沉积硅薄膜,沉积速率在8nm/min左右。拉曼光谱结果显示每个位置的硅薄膜的晶化率均在97.07%以上。XRD结果显示每个位置硅薄膜样品均出现了(111),(220)和(311)三个衍射峰,均为多晶硅薄膜,且由(111)衍射峰半峰宽计算得出晶粒尺寸在20nm左右。(4)用正交实验法设计实验沉积硅薄膜,并用正交实验极差法对实验结果分析,拉曼结果显示九组硅薄膜样品均为结晶态,晶化率均在95%以上,未出现纯非晶结构的硅薄膜。XRD结果显示九组硅薄膜样品均为多晶硅薄膜。进一步对晶粒尺寸进行极差分析结果显示：三个因素中衬底温度对晶粒尺寸影响最大,氢氩流量比对薄膜的晶粒尺寸影响最小。