六硼化镧（LaB₆）是一种具有许多优异性能的陶瓷材料,广泛应用于民用和国防工业制作现代仪器中的电子元器件。国内外的科研工作者对LaB₆薄膜开展了一些研究工作,但对薄膜性能的研究主要集中于所制得薄膜的形貌、结构及其物理性能,对其光学性能研究较少,仅有的研究也是将其作为装饰材料使用。为充分研究和利用LaB₆在光学方面的独特性能,采用透明的SiO₂材料作为基体沉积LaB₆薄膜。采用磁控溅射法在SiO₂基片上沉积LaB₆薄膜。调整了溅射过程中的氩气气压、基片偏压、基片温度和溅射功率等工艺参数。分别采用探针轮廓仪、原子力显微镜、掠入射角X射线衍射仪、高分辨透射电镜及场发射扫描电镜,分析不同工艺参数对薄膜的沉积速率、表面形貌、结构、晶格相、断口形貌及膜基相互扩散情况的影响。系统研究了磁控溅射法沉积的LaB₆薄膜的膜基结合力、硬度、弹性模量以及薄膜的光学和电学性能。分析了工艺参数对LaB₆薄膜性能的影响。研究结果表明,LaB₆薄膜的沉积速率受溅射功率影响最明显,溅射功率为61.6W、氩气气压为1.5Pa、基片偏压为-100V和基片温度为室温时,沉积速率最大,为19.8nm/min。溅射功率降至17.6W,其它工艺参数不变时,沉积速率为3.22nm/min。原子力显微镜的结果显示,SiO₂基LaB₆薄膜表面平整,结构较为致密。有些薄膜表面存在孔洞等缺陷,但通过调整溅射工艺,可以得到致密性良好的薄膜。基片偏压对薄膜的形貌影响最大,不同偏压下制备的薄膜表面致密度相差较大,其中基片偏压为-100V、溅射功率为44.0W、氩气气压为1.5Pa、基片温度为400℃时,制备的LaB₆薄膜表面致密,没有发现明显的缺陷。薄膜表面平均粗糙度均在2nm左右,其最小值仅为1.336nm。基片温度对薄膜的平均粗糙度影响最大,其最大值与最小值之差为1.125nm。在基片加热条件下制备的LaB₆薄膜的粗糙度大于其它工艺条件下制备的薄膜的粗糙度。利用场发射扫描电镜观察了SiO₂基LaB₆薄膜的断口形貌以及断口表面的面元素分布。结果显示,薄膜的生长方式为柱状生长,SiO₂基片偏压绝对值的增大和温度的升高有利于薄膜的柱状结构生长,基片偏压绝对值的增大对薄膜柱状结构的影响最大。其中,溅射功率为44W、基片偏压为-150V、氩气气压为1.5Pa、基片温度为室温的LaB₆薄膜柱状结构最为明显。随着基片温度的降低和基片偏压绝对值的增大,LaB₆薄膜与SiO₂基片之间的扩散程度变弱。XRD结果显示,除在溅射功率为17.6W,氩气气压为1.5Pa,基片偏压为-100V,基片温度为室温以及基片温度为500℃,溅射功率为44W,基片偏压为-100V,氩气气压为1.5Pa时所制得的两个试样没有出现明显的X射线衍射图谱外,其余薄膜均得到了良好的XRD图谱,且所有晶体结构薄膜的优势结晶面均为（100）晶面,这一情况与块体材料不同。研究发现,薄膜的结晶程度受工艺参数的影响,在氩气气压为1.0Pa、基片温度为室温和氩气气压为1.5Pa、基片温度为400℃,其它参数分别为基片偏压为-100V、溅射功率为44.0W时沉积的薄膜结晶情况最好。利用X射线衍射数据,Scherrer公式计算的结果表明,本论文中制备的薄膜均为纳米结构,其平均颗粒尺寸介于10～30nm之间。这一结果与原子力显微镜和场发射扫描电镜的结果吻合的很好。高分辨透射电镜的结果表明,溅射功率为44W,氩气气压为1.5Pa,基片偏压为-100V,基片温度为室温的条件下制备的薄膜结晶程度良好。在其晶格相中发现了（100）（110）（111）三个晶面。其晶面间距分别为0.4051nm、0.2942nm和0.2382nm,相对于块体材料都有不同程度的畸变。利用划痕法测试了薄膜与基体之间的结合力。实验结果表面,SiO₂基体与LaB₆薄膜之间的结合力介于110mN到155mN之间。采用纳米压痕仪测试了薄膜的硬度及弹性模量。薄膜的载荷-位移曲线中未出现突变现象,表明薄膜的弹塑性能良好。薄膜的最大硬度和最小硬度分别为20.043GPa和8.053GPa。弹性模量的最大值和最小值分别为199.575GPa和127.988GPa。研究了LaB₆薄膜在紫外-可见、近红外区的光谱吸收情况。薄膜在紫外-可见波段的吸收受薄膜结构的影响不大,但近红外区的吸收情况受影响较大,出现了不同程度的蓝移或红移。利用四探针电阻法测量了LaB₆薄膜的电阻,据此得到其电阻率。薄膜的导电性能比常规LaB₆较差,其导电性能与半导体相近。