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因其独特的光电性质,贵金属纳米颗粒被广泛地应用于太阳电池、发光二极管以及生物传感器等领域。众所周知,纳米颗粒的光电性质与其形貌、尺寸、介电环境、表面覆盖率等因素密切相关。因此,探索贵金属纳米颗粒形貌和尺寸的可控性制备及其性能,特别是物理法制备纳米颗粒,将对其潜在的应用有重要的科学价值。基于此,本文主要开展了Ag和Au纳米颗粒的制备、形成机理及光学性能的研究。本论文采用磁控溅射结合热处理的方法制备了Ag和Au两种贵金属纳米颗粒。重点研究了退火温度、退火方式、介质层对Ag纳米颗粒形貌和光学性能的影响。在Au纳米颗粒的制备方面,首次采用磁控溅射结合热处理的方式制备出单晶正六角Au纳米颗粒。通过研究,主要取得如下成果：1、退火模式对Ag纳米颗粒形貌有着重要影响。原位退火后的Ag纳米颗粒的粒径分布范围较宽,且存在大量粒径小于50 nm的Ag纳米颗粒；而快速热退火后的纳米颗粒尺寸分布相对均匀,呈现出高斯分布的特点。2、原位退火和快速热退火模式下,Ag薄膜的形貌演变遵循不同的机理。采用原位退火和快速热退火方式分别对9 nm厚的Ag膜在200、250、300、400℃进行退火处理。研究发现前者遵循孔洞形核理论,后者则遵从晶界成槽理论。我们认为这是由于原位退火升温速率很慢(0.33℃/min),有利于薄膜中的空位形成孔洞；而快速热退火有较高的升温速率(100℃/s),使Ag膜瞬间获得足够的能量并在晶界处断裂。3、SiO2薄膜厚度对Ag纳米颗粒的陷光性能有着重要影响。研究发现Si02层的引入,会显著改变Ag纳米颗粒的形貌,具体表现为：随着SiO2厚度的增加,Ag纳米颗粒的表面覆盖率会逐渐下降,最低为33.2%,同时平均粒径会随之逐渐上升,最高为68.98 nm。同时光学性能研究发现,引入Si02,Ag纳米颗粒的偶极消光峰会发生红移,最大红移为86.0 nml,但是消光峰的强度却将降低；相对于未引入Si02薄膜的Ag纳米颗粒而言,沉积Si02薄膜的Ag纳米颗粒散射光子数目降低了2×1018。4、采用磁控溅射结合快速热退火的方法,首次制备出了单晶正六角Au纳米柱。研究发现退火温度决定了Au纳米颗粒的形貌。在700、800℃退火温度条件下,7.5 nm的Au薄膜形成的Au纳米棒的纵横比分别为1.8、1.2,当退火温度上升到900℃时,形成了规则的单晶正六角Au纳米柱,并采用能量最低原理的热力学模型解释了不同退火温度下,Au纳米颗粒呈现不同形貌的原因。