SiC半导体材料是自第一代半导体材料（Si、Ge）和第二代半导体材料（GaAs、InP、GaP、InAs和AlAs等）之后发展起来的第三代宽带隙半导体。由于制备SiC体单晶非常困难而且价格昂贵，因此SiC薄膜的异质外延生长是重要的。目前，人们研究较多的是在Si衬底上异质外延生长SiC薄膜。但由于Si和SiC的晶格常数及热膨胀系数的不匹配，在SiC／Si界面处易形成空洞缺陷。这些空洞缺陷使薄膜的电学及光学性质变差，严重影响SiC／Si器件性能及其集成的发展。所以，有必要寻求生长无界面空洞缺陷的SiC／Si薄膜的工艺和方法。此外，SiC的自然氧化物和Si一样都是SiO₂。SiO₂不仅被应用于光学器件，还被广泛的应用于Si基、SiC基的微电子器件。因此，它的光学活性缺陷对于这些器件是十分重要的。本论文的内容可分为两大部分：一是探索了无界面空洞缺陷的SiC／Si薄膜的生长，并研究了其界面微结构与物性等；二是研究了低维SiO₂材料的生长及其光致发光的机理。主要内容有：●PS／Si叠层热解反应法生长SiC薄膜的制备、结构和物性：我们在1 atm的Ar气氛下用PS／Si叠层热解反应法生长了SiC薄膜，优化了工艺条件，给出了SiC薄膜的生长过程。在1250℃时，优化生长条件，获得了2.51 （?）密排面取向的晶态SiC薄膜。薄膜表面平整，无明显的界面空洞缺陷。我们用空位聚集理论解释了空洞缺陷形成的机理，以及抑制空洞缺陷的原因。利用Mie的散射理论能很好的解释SiC薄膜样品的TO～LO之间宽的红外吸收，这与其他研究者给出解释不同。结合薄膜的生长过程，这样的红外吸收说明少量的C扩散进入了Si衬底的深处并形成了分散的SiC小颗粒。我们用红外光谱的方法研究了SiC薄膜的生长动力学问题，得出在1250℃以下的温度薄膜生长是2D模式，高于1250℃温度时薄膜生长是3D模式，在1270℃以上，SiC的挥发明显，并计算了不同温度下生长的SiC薄膜的厚度。对处理后样品的XPS分析得出在薄膜表面上的SiO₂层是在SiC生长末期的降温过程中形成的，样品实际结构为SiO₂／SiC／Si。此外，我们还表征了薄膜的电学性质，优化生长的SiC薄膜呈现出了较好的Ⅰ-Ⅴ特性。对SiC薄膜样品的光致发光进行了详细讨论，首次发现了SiO₂／SiC的界面的NITs的发光。NITs是在SiO₂／SiC界面处存在的一个重要的势阱缺陷，它严重的影响了SiC基MOS结构器件的电学性质。目前NITs的构型还是未知的，而关于NITs的信息还多来源于电学测量，这是首次用光学方法探测出NITs缺陷，因此我们的这一发现对光学探测NITs、研究NITs和制作SiC基MOS器件有非常重要的意义。●用PS／OCS／Si叠层热解反应法制备SiC薄膜。在真空(10^-3 Pa)条件下最佳生长温度是1050℃，获得单晶的6H-SiC；在5×10⁴ Pa的Ar气氛下最佳生长温度是1300℃，主要获得单晶的4H-SiC薄膜。探讨了不同条件下生长的SiC薄膜晶型不同的原因。SEM表面和界面分析表明，两种条件下都可以生长无空洞缺陷的SiC薄膜，这是由于致密的SiO₂层阻止了Si原子的外扩散，同时本身又参加反应提供Si形成SiC。●我们制备了非晶SiO₂线并研究了它的生长机制和强蓝光发射的发光机制。在非晶SiO₂线中观察到了一个峰值约为2.84 eV的宽蓝色发光峰，并伴有3.0 eV的肩峰。这个宽发光峰从2.84到3.0 eV的区间发光强度变化不大。大多数文献认为这个发光是来自SiO₂体系中熟知的ODC（Ⅱ）。但是这样的结论缺乏发光峰的本征性质的支持。针对这个问题，我们研究了这个蓝光发射的衰减、激发峰、发光峰形等本征性质，结果表明这个发光峰不是来源于SiO₂体系中的ODC（Ⅱ），也没发现有已知的SiO₂点缺陷的发光能匹配它。对这个蓝光发射的发光性质进行了更深入的分析后，我们认为这个宽蓝色发光峰是由相关联的2.8 eV和3.0 eV发光峰因为“非晶宽化效应”加宽后重叠形成的；260 nm激发下的衰减谱符合双曲线衰减规律，说明这个发光可能与SiO₂的导带或价带有关，拟合的结果还表明，电子可能是从势阱中激发出来的，并且移动范围比较大。通过对比发射光谱和激发光谱，我们发现SiO₂线的这个蓝色发光与PS／Si叠层热解反应法生长的SiC薄膜的蓝光发射是同一类型发光，即这个蓝光发射来自于SiO₂／Si界面处的NITs。