浸润性能是固体表面的重要特征之一，它是由表面的化学组成和微观几何结构共同决定的。浸润现象因其涉及范围非常广泛，是一种非常重要的现象，具有特殊浸润性和可控浸润性材料一直是人们关注的热点，比如超亲水材料在窗户和天线的防雪防霜，汽车挡风玻璃的自清洁，以及生物细胞的活动等领域已经或者即将发挥极大的作用。作为经济适用并且环境友好的半导体材料，二氧化钛和氧化锌薄膜因其众多优良的特性而引起广泛研究兴趣。因此，辅之以特殊的浸润性能，二氧化钛和氧化锌薄膜必将发挥更大的优势。本文采用磁控溅射系统在单晶硅上获得了二氧化钛和氧化锌薄膜，此外利用等离子体表面处理系统，通过改进工艺方法，优化工艺条件，对TiO2和ZnO薄膜表面化学组成进行调控，包括使用CH3OH蒸气和CF4进行表面处理，获得了水浸润性能从亲水到超亲水、油浸润性能从超亲油到亲油变化的表面。系统地研究了工艺参数对二氧化钛和氧化锌薄膜的表面结构以及浸润性能的影响。 本论文的主要的研究工作进展如下： 1.通过磁控溅射在Si衬底上沉积了TiO2薄膜，并利用感应耦合等离子体(ICP)表面化学处理方法，处理时通入甲醇蒸气和氩气，在TiO2薄膜表层覆盖羟基，增强了TiO2薄膜的亲水性并降低亲油性。经表面化学处理后，TiO2薄膜的水接触角从70°左右下降到20°左右，油的接触角从0°左右上升到20°左右，并在特定工艺参数时实现了水、油浸润次序的反转。 2.通过磁控溅射工艺制备氧化锌薄膜，通过工艺参数的改变，控制薄膜的表面形貌，以致其水、油浸润性的变化。利用甲醇蒸气在处理时产生的羟基对ZnO薄膜表面进行处理，ZnO薄膜的水接触角在20°以下变动，并在160W以前呈单调下降，但其表层羟基的接入量非常少，最终表面被等离子体轰击形成了部分氧空位，在取出样品后与空气中的水分子结合，形成物理吸附的羟基，导致表面的极性增强。氧空位的产生和等离子体轰击对表面微观形貌的改变是其浸润性变化的主要原因。 3.对TiO2薄膜和ZnO薄膜进行表面处理，处理时通入CF4气体，得到了水和油接触角度上的改变。其中TiO2薄膜在以200W功率进行处理后，油的接触角达到23.5°，水的接触角接近0°，实现了水、油浸润次序的反转。因为碳氟基团具有疏水疏油性，所以水的完全润湿体现了薄膜表面在处理后的粗糙状态，而油在此时的浸润性能明显弱于水，就是说在一个Wenzel接触状态的表面上，相对于水来讲，油对一种表面的浸润性能更多倾向于它的表面化学成分，而不是它的微观结构。在处理ZnO薄膜表面时，接入含氟基团使得功率在125W以上时水和油的接触角都有增大的现象，然而水的接触角度从未超过10°，油的接触角度仅有一次，在功率175W的情况下达到10.1°，ZnO薄膜表面仍然表现出很强的亲水亲油状态，说明碳氟基团的接入量非常少。用CF4进行的表面处理，接入很少量的碳氟基团，对ZnO薄膜表面的浸润性能影响并不显著，其浸润性能的改变主要是因为表面处理时等离子体轰击对表面的刻蚀作用。