氮化铝(AlN)材料具备宽禁带、高热导率、高热稳定性、强击穿电压、高表面声速等优异性质，还具备与GaN相似的晶格常数与热胀系数，使得其在GaN外延、紫外器件、高温器件、大功率器件、表面声波器件等领域得到了广泛应用。本文着眼于Si(100)衬底AlN薄膜的溅射法生长，对溅射工艺与薄膜质量进行了表征分析，并在溅射薄膜基础上进行了初步的GaN外延探索。　　本文具体工作与主要结论如下:　　(1)使用了反应磁控溅射、非反应磁控溅射与反应离子束溅射在Si(100)衬底上进行了AlN薄膜制备。分析了溅射工艺参数对不同溅射工艺的影响与作用机理。重点研究了AlN薄膜氧污染问题。XPS分析结果表明溅射法制备的薄膜样品都受到了不同程度的氧污染。其中使用非反应磁控溅射与反应磁控溅射的样品刻蚀后O依然大量存在，使得薄膜组分偏离了Al2O3与AlN组合的化学计量比，过量的O元素在这样的情况下以O-N的形式存在。　　(2)我们尝试了在Si(100)衬底溅射AlN缓冲层薄膜上使用MOCVD方法进行GaN外延。所得外延薄膜晶体质量较差，呈现多晶形态，岛状生长。出现这一现象的原因除缓冲层质量有待提高外，溅射AlN缓冲层提供的成核中心横向方向上晶向的随机性导致了后续外延薄膜在生长初始阶段横向合并的困难。解决这一问题不仅需要对缓冲层溅射工艺加以改善，MOCVD外延中恢复层的结构设计与工艺优化也是实现在Si(100)衬底外延高质量GaN薄膜目标的关键所在。　　(3)薄膜沉积质量、多晶薄膜晶界间衍射与氧元素的存在等可能因素影响了AlN薄膜的光学性质共同导致了薄膜折射率的变化。我们使用了反应离子束溅射分别在Si衬底、蓝宝石衬底与双面抛光的玻璃衬底上制备了AlN薄膜样品，并针对不同样品的具体情况优化了拟合模型。对于不同性质的衬底，建立了不同的优化拟合模型。对并通过与SEM检测结果的比对，验证了模型厚度拟合的精确性。