类金刚石（DLC）薄膜是近年来备受关注的一类薄膜材料。由于其诱人的性能,它们被认为是电子、光学和防磨损应用的重要材料。化学惰性、高硬度、低摩擦性和高导热性等都与金刚石相似,因为它们都具有sp3型杂化C键。采用化学气相沉积和物理气相沉积技术制备类金刚石薄膜是目前研究的热点,引起了人们极大的兴趣。本论文利用等离子体增强化学气相沉积系统将甲烷（CH4）前驱体轴向注入氩（Ar）等离子体中,利用光发射光谱法对等离子体进行发射光谱原位研究,然后在石英玻璃和硅片衬底上生长了类金刚石薄膜。CH4主要通过激发态Ar原子的电子撞击、脱氢和能量转移等方式分解生成C2,并在解离过程中生成含有C2和少量氢的碳氢化合物（如C2H2和/或C2H）。通过向Ar等离子体中注入CH4,比较了 Ar-CH4等离子体在不同放电功率、不同反应压力和不同甲烷流量条件下的光发射特性,分析了 CH4的脱氢和能量转移过程,以探讨CH4不同的解离通道。在相同条件下,Ar等离子体的温度高于Ar-CH4等离子体的温度,表明Ar-CH4等离子体中吸热反应占主导地位。根据CH4在放电作用下裂解产生的基团类型,推测并分析了类金刚石膜的形成机理。类金刚石薄膜的生长过程受到工艺参数的影响,如薄膜沉积时间的长短、等离子体放电功率的大小、反应压力的变化、甲烷流量的多少以及衬底温度的高低。本论文研究了类金刚石膜的光学性能以及相对应的拉曼结构和表面形貌与薄膜沉积时间、等离子体放电功率、甲烷流量和衬底温度变化之间的关系。研究表明,当放电功率为100 W、CH4流量为60 sccm和衬底温度为100℃时,在该条件下制备的DLC膜具有较高的金刚石（sp3 C-C）相,其透过率达到95%,表面反射率大约为14%,薄膜表面具有均匀和致密的纹理。随后,在硅太阳能电池表面生长了不同厚度的类金刚石膜,作为硅太阳能电池的抗反射涂层。利用太阳能电池伏安特性测试系统,研究了电池性能参数Jsc、Voc、FF和η随类金刚石膜厚度的变化。在硅太阳能电池表面沉积了 20 min厚度的DLC膜后,电池的效率从4.12%提高到5.2%。