本文以纯度为99.99％金属Ti为靶材,玻璃为基底,Ar为溅射气体,N2和O2的混合气体为反应气体,通过直流磁控溅射法制备不同参数下的TiO2-xNx薄膜,并通过基底加热或后续退火的方法使薄膜得到进一步晶化。利用XRD,TEM,XPS,紫外-可见光吸收光谱及光催化反应等测试方法系统分析了不同工艺参数对薄膜的晶型结构、成份组成、性能等方面的影响。本实验研究结果表明： 在室温下运用直流磁控溅射法制备的TiO2-xNx薄膜为非晶态。对薄膜进行退火处理后,薄膜主晶相为TiN晶体结构。溅射过程中对基底进行加热,随着基底温度的升高,薄膜中晶体的生长更加充分,结晶度增强,晶粒尺寸增大,并以柱状晶形态生长。薄膜中出现含有N元素的相,其中N元素的含量随着基底温度的升高先增加后减小。薄膜中主要的晶体结构也由锐钛矿相结构向金红石相结构转变。随着基底温度的升高,薄膜中TiO2-xNx相从无到有再到完全消失。溅射过程中气氛中N/O比例不同同样可以影响薄膜中各元素的结合方式和结合形态,从而使薄膜中的晶相结构及薄膜中N元素的掺杂形态与掺杂量均不同。 从薄膜的紫外-可见吸收光谱中可以看到：不同基底温度和气体浓度条件下制备的薄膜在紫外光区的吸收峰出现明显不同。含有TiO2-xNx相的薄膜结构的紫外光区吸收出现明显红移并且吸收峰的宽度与强度也增强。通过光催化试验对薄膜的性能进行测试可以看到,N元素的掺杂使薄膜的光催化性得到了提高。