立方氮化硼（c-BN）,是一种人工合成的超宽禁带半导体材料,其禁带宽度在6.1-6.4eV范围内,具有优异的物理化学性能,可通过掺杂形成n型或p型半导体材料,在力、热、光、电子学等领域有很大的应用潜力。此外,它具有仅次于金刚石的硬度、介电常数小、寄生电容小、工作温度高、抗高能粒子辐射、耐腐蚀等优点,且材料的击穿电压较高,使得器件更适合在高温、强辐射等恶劣环境下稳定工作,是极端电子学材料。目前,由于生长工艺的限制以及晶格失配等问题,制备稳定的高质量、大面积c-BN薄膜还面临很大的困难,此外,c-BN薄膜在制备过程中不可避免地存在应力过大的问题,这些问题限制了c-BN薄膜的工业应用。基于此,本文主要研究射频磁控溅射法制备高质量、高立方相含量的c-BN薄膜,通过降低内应力提高c-BN薄膜的稳定性,并对c-BN薄膜的半导体性能进行了相应探索。本论文主要研究内容为:（1）不同工艺条件对生长c-BN薄膜的影响。c-BN的生长窗口狭窄,与磁控溅射沉积中的气体、偏压、温度、衬底等条件都密切相关。在以往的工作基础上,本论文改变氮气流量和负偏压,发现增加氮气流量,薄膜表面变得致密,结晶度改善,薄膜生长速度加快;随着负偏压的增加,薄膜表面致密平整,当负偏压为100 V左右时,c-BN开始形核并生长。此外,不同衬底表面对c-BN薄膜的形核和生长有重要影响。在相同的工艺参数下,在h-BN表面生长,得到的是100%六方相的h-BN薄膜;在Si（100）表面生长,得到的薄膜包含c-BN和h-BN;在c-BN表面生长,能够得到100%立方相的c-BN薄膜。（2）不同手段降低c-BN薄膜内应力的研究。针对实验上实施高的负偏压引起能量离子轰击会造成薄膜内应力的累积,易发生表面开裂的问题,本论文尝试采用两步法解决,即在第一步获得c-BN形核面的基础上,其他参数保持不变,第二步将负偏压降到0 V后继续生长。然而第二步得到的薄膜是纯h-BN,表明即使在c-BN形核面上再次生长,完全不加负偏压0 V也不能获得c-BN,具体的负偏压窗口仍需要进一步探索。本论文还提出采用后期高温退火的手段来释放薄膜内部累积的应力。结果显示,随着退火温度从700℃逐渐升到900℃,c-BN的红外特征峰向低波数移动,说明薄膜内应力降低,薄膜的稳定性提高。（3）退火对c-BN薄膜的半导体性质的影响。系统地研究了退火对c-BN薄膜的光学、电学性质以及整流性能的影响,UV-Vis、霍尔和I-V等测试结果表明:随着退火温度的增高,c-BN薄膜的禁带宽度变小;薄膜为p型的,800℃退火后的c-BN薄膜的迁移率更高;制备的pn结具有明显的整流特性,700℃退火后的反向漏电流更小。本论文的实验结果表明,射频磁控溅射方法中c-BN薄膜的生长与氮气流量、负偏压和衬底表面密切相关,通过上述工艺优化,能够制备出高质量、100%立方相含量的c-BN薄膜,采用后期高温退火能够进一步提升薄膜的稳定性和半导体性能。通过本论文的工作,为c-BN薄膜在高温大功率半导体器件的应用提供了技术参考。