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硅基发光材料是实现光电子集成技术的关键，而制备低维硅基纳米材料是获得稳定发光的重要途径之一。因为对于硅纳米材料，当尺寸小到一定程度时会产生很强的量子限域效应，尺寸的减小对应发光波长的减小，故通过调整纳米颗粒的大小来改变纳米材料对光的吸收波长，对未来光电子器件的发展有着举足轻重的作用。作为硅基光电子集成器件输出光能的电极材料，ITO（掺锡氧化铟）薄膜电阻仍相对较高。而经过光学和电学设计的NiO/Ni/NiO多层膜可改善其作为电极的电阻率，所以，对其进一步的研究和开发具有重要意义。 本实验采用磁控溅射技术在石英和Si衬底上交替沉积a-Si(amorphoussilicon)/SiNx和NiOx/Ni多层膜。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外-可见(UV-VIS)分光光度计等分析手段，研究了退火温度、Si层厚度和SiNx层厚度对纳米Si形成的影响规律以及Ni靶电流和退火条件对NiOx/Ni多层膜微观结构和性能的影响。研究结果表明: (1)利用磁控溅射法制备出了a-Si/SiNx多层膜，经过高温退火处理，在a-Si层中形成了沿(111)晶面生长的非连续纳米晶硅，未在SiNx层发现Si纳米晶，a-SiNx起到阻挡原子扩散和迁移的作用。在中等温度退火时，非晶硅层中形成分散分布的硅纳米晶，均匀性好，面密度大;高温退火时，硅层晶化程度明显提高，尺寸增大，形成以(111)晶面为连接面的多重孪晶硅晶体。 (2)随硅层沉积厚度增加，衍射峰强度增强，峰型锐化，薄膜的结晶度提高，纳米晶尺寸增大，孪晶明显，但纵向尺寸没有随膜层厚度无限增加，出现分层现象。随膜厚的增加，整体上晶粒尺寸呈先增大后趋于稳定的趋势，对应的透过率曲线出现“红移”，禁带宽度先减小后基本不变。作为阻挡层，SiNx层厚度对Si纳米晶生长的影响不容忽视:SiNx层沉积2min时，界面发生融合，晶粒尺寸较小，禁带宽度最大;沉积时间由4min增加到6min时，纳米硅尺寸小幅度的减小，面密度增加，对应透过率曲线“蓝移”，禁带宽度展宽。故适当的氮化硅层厚度可以有效的抑制硅纳米晶的生长，有助于形成高密度，小尺寸的硅纳米颗粒。 (3)Ni靶电流和退火条件对膜层的结构和性能有明显的影响:随Ni靶电流的增加，Ni的晶粒尺寸增大，NiO的晶粒尺寸减小，薄膜的方阻降低明显，透过率也大幅度下降。对Ni靶电流0.6A的样品检测表明:退火前薄膜为银灰色，主要成分为Ni和少量的NiO，金属性明显，呈现低可见光透过率和低电阻率的特点;真空退火后样品为浅黑色，成分主要为NiO和少量Ni，透过率明显增加，电阻率降低;空气中退火后，薄膜完全被氧化为NiO，样品呈现出49.3％可见光平均透过率和高电阻特性。