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本文通过直流磁控溅射在Si基体上沉积了La-Sr-Mn-O(LSMO)薄膜，并系统研究了不同条件沉积的LSMO薄膜的成分、结构和金属-绝缘体转变特性，阐明了影响薄膜成分、结构的因素以及结构与金属-绝缘体转变特性之间的关系。采用空气加热处理和离子注氧或注铝并空气加热处理两种工艺对LSMO薄膜进行改性，研究了改性薄膜的结构、成分、金属-绝缘体转变和发射率特性的变化规律以及它们之间的内在联系，建立了沉积参数与加热处理薄膜金属-绝缘体转变温度(TMI)之间的数学函数关系，获得了这两种处理工艺的改性机制。 采用掠射角X-射线衍射和傅立叶变换红外光谱对薄膜的相结构和键结构进行了分析，结果表明薄膜以多晶形式存在，并具有一定织构，织构取向和Mn-O键长可通过改变制备条件和处理工艺进行调控。低O2/(O2+Ar)体积比条件下沉积的薄膜，加热处理后一般无明显织构取向，倾向以菱方钙钛矿结构存在；离子注氧或注铝并加热处理使薄膜具有很强的(100)织构。低基体温度沉积的薄膜加热处理后，Mn-O键长受O2/(O2+Ar)体积比影响很小，但增加溅射气压可以减小Mn-O键长，低溅射气压低O2/(O2+Ar)体积比条件下沉积的薄膜加热处理后，Mn-O键长随基体温度升高单调减小，强(100)织构的薄膜对应的Mn-O键长较短与Mn-O-Mn位于(100)面外受拉应力影响较小有关。 X射线光电子能谱、卢瑟福背散射以及电子能谱分析结果表明，空气加热处理和离子注氧并空气加热处理都使薄膜中氧含量增加，元素成分深度分布更加均匀，后一种处理使薄膜氧化更充分，成分深度分布均匀性增强，元素原子比更接近靶材名义成分。采用扫描电子显微镜和原子力显微镜分析了薄膜的形貌结构特征，结果表明，空气加热处理使薄膜表面粗糙度增大、晶粒长大，高基体温度有利于抑制其三维岛状生长，注铝并加热处理使薄膜颗粒球化。慢正电子湮灭技术对薄膜的空位缺陷分析表明，注氧并加热处理使薄膜在注氧深度范围内的空位缺陷量明显降低。 采用标准四探针法表征了薄膜的电阻率随温度的变化关系，系统研究了薄膜的金属-绝缘体转变特性，研究结果表明，未处理的LSMO薄膜表现为绝缘态，对薄膜进行空气加热处理或离子注入并空气加热处理后，薄膜均发生了金属-绝缘体转变，TMI在75～274K范围内连续可调，注氧并加热处理比加热处理能更有效地提高薄膜TMI，提高量可达99K，注铝并加热处理可以使薄膜TMI高于或低于加热处理得到的TMI。根据TMI大小，空气加热处理的LSMO薄膜可分为三类：①高TMI薄膜，此类薄膜存在菱方相且不出现低温隧穿行为，菱方相含量越多，Mn-O键长越短，TMI越高，一般在基体温度和O2/(O2+Ar)比偏低时易获得；②较高TMI薄膜，此类薄膜以立方钙钛矿结构存在且无明显低温隧穿行为，(100)织构或无明显织构取向的薄膜TMI高于(110)织构薄膜的TMI，一般在高O2/(O2+Ar)比条件下易获得；③低TMI薄膜，具有显著低温隧穿行为，其中菱方结构薄膜TMI要高于立方结构薄膜的TMI，通常在O2/(O2+Ar)比很小时易获得。O2/(O2+Ar)比对空气加热处理薄膜的TMI影响最大，对其影响最小的是溅射气压。 空气加热处理和离子注氧并空气加热处理能促进薄膜金属-绝缘体转变的原因是，处理以后，薄膜的氧空位缺陷减少使Mn4+/Mn3+比增加，成分均匀性增强提高了Mn4+-O2--Mn3+通道的分布均匀性，而且加热处理能使薄膜晶粒长大，削弱了晶界处的局部畸变对载流子的散射，相对加热处理而言，注氧并加热处理使薄膜氧化得更加充分，在注氧深度范围内空位缺陷量大幅降低，并且注氧时会对薄膜中过量的La产生择优溅射，使薄膜成分更加接近靶材名义成分，薄膜成分均匀性的提高和微观结构的改善，使Mn4+-O2--Mn3+双交换作用通道数更接近最佳通道数，薄膜Mn-O键长缩短，因此改性效果更优。 利用Calorimetric方法和红外反射率测量对薄膜的发射率性能进行了研究，结果表明，加热处理的LSMO薄膜发射率(εH)随温度升高单调增大，在TMI附近发生明显改变，由于薄膜的金属-绝缘体转变是在一个温区内完成，εH在TMI附近并不是陡变，薄膜发射率特性可通过改变薄膜的结构和成分进行调控。空气加热处理或离子注氧或注铝并空气加热处理都会使薄膜室温εH降低，(100)织构倾向增大薄膜室温εH。在基体温度为580℃、溅射气压为0.17Pa和O2/(O2+Ar)比为4.4％条件下沉积的薄膜空气加热处理后，低温εH为0.42，高温εH为0.87，ΔεH和发射率变化幅度分别可达0.45和51.7%。