在磁控溅射过程中,薄膜沉积温度有两个方面:基片温度和薄膜生长表面温度。其中薄膜生长表面温度比基片温度更重要,因为它在很大程度上影响薄膜的生长方式。由于传统的测温方式在时空上的低分辨率,导致获得薄膜生长表面温度非常困难,为解决上述问题,本文采用了一种新的测量薄膜生长表面温度的方法,并以测量TiO₂薄膜生长表面温度为例,验证了这个方法。（1）采用直流脉冲磁控溅射法制备NiCr/NiSi薄膜热电偶。通过静态标定得到NiCr/NiSi薄膜热电偶热电势-温度特性曲线,其塞贝克系数为10.42μV/℃。（2）以TiO₂薄膜沉积温度测量为例,利用自制的NiCr/NiSi薄膜热电偶和标准K型贴片式热电偶,在不同溅射功率密度条件下测量TiO₂薄膜的沉积温度。结果显示,随着溅射功率密度从0.83 W/cm²增加至5.00 W/cm²,在考虑NiCr/NiSi薄膜热电偶引出端温度的情况下,薄膜生长表面温度从197℃增加到541℃,基片温度从125℃增加到324℃。（3）在TiO₂薄膜沉积过程中,热能的吸收主要发生在薄膜生长表面,并且,从薄膜生长表面到薄膜生长基片存在很大的温度梯度,这些因素导致薄膜生长表面温度远高于基片温度。结合TiO₂薄膜生长表面温度,分析了TiO₂薄膜随着溅射功率密度的增加由非晶态转变为锐钛矿相的原因,即在薄膜晶体结构的变化方面,起主导作用的是薄膜生长表面温度。最后,根据溅射沉积过程中薄膜生长表面温度,可以对薄膜生长行为进行调控,以获得理想的薄膜。