本文主要研究了基于半导体材料硅化镁（Magnesium Silicide,Mg₂Si）异质结的制备及其光电特性。分析了沉积的Si、Mg薄膜厚度对Mg₂Si薄膜异质结结构、表面形貌、光学性质和电学性质的影响。首先,利用磁控溅射镀膜系统和高真空退火系统在硅衬底和玻璃衬底上外延生长Mg₂Si薄膜。本论文采用的研究对象是基于Mg₂Si薄膜设计的Mg₂Si/p-Si和Mg₂Si/n-Si两种异质结构。本论文主要研究在p-Si（高阻:R>3000Ω、低阻:R<1-5Ω）和n-Si（高阻:R>2000Ω、低阻:R<1-10Ω）上制备Mg₂Si/p-Si和Mg₂Si/n-Si薄膜异质结,以及研究沉积不同厚度的Mg膜对制备Mg₂Si/p-Si和Mg₂Si/n-Si薄膜异质结表面形貌产生的影响。采用最优的制备工艺,将所制备的样品在400℃的条件下退火5小时,发现在此条件下均有Mg₂Si薄膜生成,从而形成了Mg₂Si/p-Si和Mg₂Si/n-Si薄膜异质结。研究结果表明,通过利用X射线衍射仪（XRD）对所制备的样品进行测试,在不同规格的Si衬底上制备Mg₂Si薄膜的XRD衍射峰与Mg₂Si标准的衍射峰卡片进行对比,峰值的位置十分的吻合,说明制备的Mg₂Si薄膜的相单一。同时,在Si衬底上生长的Mg₂Si薄膜在（220）处具有择优生长特性。通过利用扫描电镜（SEM）对制备的Mg₂Si薄膜的表面形貌进行分析可知,总的来说随着沉积Mg膜厚度的增加,Mg₂Si/Si薄膜异质结的表面形貌越来越致密且晶粒的连续性增加。同时,研究了在玻璃衬底上沉积不同厚度的Si膜对制备Mg₂Si薄膜产生的影响。研究结果表明,随着沉积Si膜厚度的增加,有助于形成连续的薄膜层。将所制备的样品在400℃的条件下退火4小时,然后利用XRD和SEM对样品进行测试,发现均有Mg₂Si薄膜生成。其次,利用紫外-可见-近红外光分光度计对Mg₂Si/p-Si和Mg₂Si/n-Si薄膜异质结的吸收率和透射率进行测试。着重研究了沉积Mg膜的厚度对制备Mg₂Si/p-Si和Mg₂Si/n-Si薄膜异质结的吸收率和透射率产生的影响。研究结果表明,当沉积的Mg膜较薄时,在p型高阻Si衬底上制备Mg₂Si薄膜的表面形貌呈现出不连续和不均匀等现象,据推测这是薄膜光吸收率变小的原因之一。与此同时,在p型低阻Si衬底上制备Mg₂Si/p-Si薄膜异质结,该结构在500-900 nm的波长范围内的吸收光谱明显提高。与此同时,采用霍尔效应测试系统分别对在p-Si（高阻:R>3000Ω、低阻:R<1-5Ω）和n-Si（高阻:R>2000Ω、低阻:R<1-10Ω）上制备的Mg₂Si/p-Si和Mg₂Si/n-Si薄膜异质结的霍尔迁移率、霍尔系数、面载流子浓度、体载流子浓度进行测试。研究结果表明。通过在高阻Si衬底上制备Mg₂Si/p-Si薄膜异质结的电学性质发现,整个结构表面出较低的载流子迁移率,尤其是在沉积Mg膜为500 nm的时候,所形成的Mg₂Si/p-Si薄膜异质结的霍尔迁移率只有0.74 cm²/Vs。通过在低阻Si衬底上制备Mg₂Si/p-Si薄膜异质结的电学性质发现,随着沉积Mg膜厚度从340 nm增至540 nm,呈现出先增加后减小再增加的变化趋势。通过在高阻Si衬底上制备Mg₂Si/n-Si薄膜异质结的电学性质发现,随着沉积Mg膜厚度的增加,Mg原子逐渐充裕,该Mg₂Si/n-Si结构内部基质发生散射的几率减小,致使霍尔迁移率逐渐增大。通过在低阻Si衬底上制备Mg₂Si/n-Si薄膜异质结的电学性质发现,在低阻Si衬底上制备Mg₂Si/n-Si薄膜异质结的霍尔迁移率最高,这主要是因为霍尔迁移率主要由载流子的有效质量和散射几率决定的。最后,采用太阳能电池I-V测试系统对在p型Si（高阻:R>3000Ω、低阻:R<1-5Ω）和n型Si（高阻:R>2000Ω、低阻:R<1-10Ω）上制备的Mg₂Si/p-Si和Mg₂Si/n-Si薄膜异质结的I-V特性在室温,980m W/cm²的模拟光照条件下进行测试。研究结果表明随着正向偏压的不断增大,相对应的薄膜异质结的电阻在不断增大,这说明是由于金属电极铟（In）与半导体异质结之间没有形成良好的欧姆接触而形成了肖特基接触,在正偏电压增加时肖特基结反偏造成的。