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非晶FeSi2与晶态β-FeSi2相似,具有半导体性能,室温下有0.890.90eV的自接带隙,且长程无序状态的非晶态β-FeSi2能有效回避品格失配、缺陷以及多相掺杂等问题,易于大面积生长,制备工艺简单。所以非晶FeSi2有望替代品态β-FeSi2,实现铁硅化物在能源领域的大规模应用。由于非品FeSi2光电性能强烈依赖于非晶态中的短程有序,本文从β-FeSi2相的基本团簇出发,利用“团簇+连接原子”结构模型设计成分,采用吸铸法制备了Fe4Si8-xMx(M=Sn、C、Al)合金棒样品,还用磁控溅射的方法在Si(100)和Al2O3(0001)制备了Fe3M1Six(M=B、Cr、Ni、Co)和Fe-Si-Al系薄膜样品。旨在选择合适的第三组元进行合金化,考察合金化对非晶形成能力和光电性能的影响,寻找提高非配,形成能力和非晶相稳定性的有效途径,为非晶FeSi2的合成和应用打下良好基础。通过分析主要结论如下：(1)由于冷却速度不够,铸态合金棒样品均为晶体多相共存的状态,添加C和Sn的样品还出现了不同程度的偏析现象。在850℃/12h退火后,各合金棒中有较多的β相生成；且偏析的SiC有熔解迹象,如果进一步退火,有望得到较为均匀的组织；但偏析的Sn在退火后仍团聚在一起,说明添加Sn来制备β相是不可行的。(2)溅射态薄膜样品均为非晶态,并且当B、Cr和Al作为第三组元时,制备出了具有半导体性能的非晶薄膜,且第三组元不同,制备的非晶薄膜其带隙变化范围不同。在Fe3Cr1Six(3.8≤x≤17.3)系薄膜中,随着x含量的增加,即Cr含量的减少,带隙宽度从0增加到0.65eV；在Fe3B1Six(5.4≤x≤9.9)系薄膜中,随着x含量的增加,带隙在0.65～0.60eV小范围内变化；添加Al时,带隙在0～0.60eV之间。霍尔效果表明,当B和Al作为第三组元时,迁移率(101量级)和载流子浓度(1019～1020量级)可达到与二元β-FeSi2薄膜相近。(3)对Fe3M1Six(M=B、Cr、Ni、Co)系列中部分样品进行850℃/4h退火处理后,结构分析B、Cr、Ni、Co四种元素对于退火后晶化过程的作用是不同的。相比较而言,Fe2.7Si8.4B0.9薄膜具有单一的β相且半导体性能较为明显,其电阻率为0.17Q·cm、载流子浓度为2.8×1020cm-3,迁移率为0.13cm2/V·s,带隙宽度约为0.65eV。所以引入合适的第三组元可以扩展β相相区,并实现晶态三元β型硅化物薄膜与二元β-FeSi2薄膜的平导体性能相近。