宇宙微波背景辐射以后宇宙空间近一半的光子能量集中在太赫兹波段,因此该波段的天文观测和研究已成为现代天体物理的前沿领域之一。其中,亚毫米波段属于0.1～1 mm的波长区间。近几十年,基于低温超导器件的高灵敏度探测技术快速发展,推动了亚毫米波天文学的显著进步。本中智亚毫米天文国际联合实验室所主导的LCT亚毫米波望远镜是世界上最先进的望远镜之一,其核心探测部件是超导SIS混频器。其中,超导层选用转变温度高、稳定性良好的NbN薄膜,而势垒层则选用介电常数低、能带宽度低的AlN薄膜。超导层和势垒层的生长质量将直接影响混频器的工作性能,因此开发高质量NbN薄膜和AlN薄膜的生长技术是提高混频器性能的关键,将为下一步超导SIS隧道结的制备及其混频器的自主研发和更新升级打下基础。本论文采用射频磁控溅射法生长NbN薄膜和AlN薄膜,探索最佳生长条件;利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱仪（XPS）、综合物性测试系统（PPMS）和半导体参数分析仪分别表征薄膜的晶体结构、表面形貌、断面形貌、元素价态、超导性能和电学性能。获得的主要研究结果如下:1、首先改变衬底材料,分别在氧化镁（MgO）、二氧化硅（SiO₂）、蓝宝石（Al₂O₃）、硅（Si）四种衬底上生长NbN超导薄膜。利用接触角仪对衬底的亲水性进行分析,结合薄膜微观结构和超导性能的表征,选择出蓝宝石衬底作为NbN薄膜生长的最佳衬底。然后利用控制变量法,分别研究衬底温度和溅射时间对NbN薄膜结构与性能的影响。结果表明,通过优化生长条件,NbN超导薄膜实现了在蓝宝石衬底上的低温生长。制得的NbN薄膜具有沿（111）方向的高度生长取向;表面均匀致密,粗糙度0.42-5.49 nm;Nb和N离子分别以Nb³⁺和N^3-的价态存在。薄膜的超导性能易受衬底温度影响,当衬底温度为150℃时,薄膜的超导转变温度达到了16.58K。2、在上述NbN薄膜的基础上,进一步在室温下生长AlN薄膜作为超导SIS隧道结的势垒层。通过控制变量法,分别研究气体流量比和AlN薄膜厚度对其其微观结构和电学性能的影响,从而获得了相应的结构性能变化规律。结果表明,当气体流量比为Ar:N₂=15:4时,AlN薄膜表现出较好的c轴择优取向,表面均匀致密,粗糙度在0.39-0.60 nm的范围内,Al离子以Al³⁺的价态存在。AlN薄膜的绝缘性能易受其膜厚影响,当膜厚为15.9 nm时,AlN薄膜表现出良好的绝缘性能,漏电流约为1?10^-11A。综上所述,本研究中所获得的NbN和AlN薄膜分别具有良好的超导性能和绝缘性能,有望应用于超导SIS隧道结中作为超导层和势垒层材料。