硅碳氮(SiCN)作为一种新型宽禁带半导体材料,具有优异的光学、电学和机械性能。其与si基集成电路工艺兼容、独特的发光性能、带隙宽度可调(紫外到可见光范围)等特点,使其成为光-电集成电路(Optoelectronic Integrated Circuit, OEIC)的优选材料。采用射频反应磁控溅射法,以氩气(工作气体)、氮气(反应气体)、硅靶、碳靶为源材料在Si/石英基底上制备SiCN薄膜。通过椭偏仪、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪等仪器对所制备SiCN薄膜的膜厚、晶体结构、表面形貌、化学键、透光率、光致发光等特性进行了表征,较为系统地研究了Si源功率、C源功率、N源流量对SiCN薄膜的影响。结果表明,SiCN薄膜主要由Si、C、N三种元素构成,并形成了以Si-N键、Si-C键、C-N键、C=N键、C-C键、C=C键为主的复杂三元网络结构。SiCN薄膜中Si、C互为替代元素,提升Si(C)源功率有助于提高薄膜中Si(C)元素的含量,降低C(Si)元素的含量；增大N源流量,Si元素的含量降低,c元素及N元素含量增加；由于表面氧化及物理吸附,薄膜会引入一定的O元素,其含量可以指示薄膜的粗糙度。同时提高Si源功率、C源功率、N源流量有助于提高SiCN薄膜的沉积速率,但过高的功率并不利于沉积速率的提高。SiCN薄膜具有良好的透光性,Si源功率的提升可以提高薄膜的光学带隙,C源功率或N源流量的增加则会降低光学带隙。SiCN薄膜中365nm、 440nm/450nm、 510nm/550nm处的发光分别是SiCN薄膜中非晶氧化硅缺陷、C原子的Sp2杂化和β-SiC纳米晶的量子限制效应引起的。