氢化非晶碳(a-C：H)和氢化非晶碳化硅(a-Si1-χCχ:H)薄膜在室温条件下均具有较强的发光性能,因此有潜力作为各种发光器件的发光层材料。然而,由于当今发光二级管、平板显示器等先进光电器件的迅猛发展,对传统的碳基薄膜材料的发光性能提出了更高的要求。a-C：H和a-Si1-χCχ:H两种碳基薄膜的微结构、光学和电学性能可以通过控制薄膜中的碳、硅及氢组分得到调节。但是碳原子具有sp2和sp3两种杂化键合组态,导致了a-C：H和a-Si1-χCχ:H薄膜的化学键构型以及微结构的复杂性。因此,针对以上两种碳基薄膜制备工艺、微结构以及各项性能之间内在关系的研究对于该材料的应用是十分必要的。本研究工作以SiH4、C2H4和H2为反应先驱体,在13.56 MHz电容耦合式等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统中,采用不同制备参数沉积了若干系列的碳基薄膜。研究了不同成膜条件对薄膜生长速率、键合组态、微结构以及光学性质方面的影响。利用直流磁控溅射法制备Ag膜,通过退火热处理使Ag膜表面形成纳米结构。研究了Ag膜溅射时间、退火温度、退火时间等对Ag膜形貌和表面等离子体(surface plasmon, SP)共振特性的影响。通过PECVD系统和直流磁控溅射设备制备了碳基薄膜、Ag膜以及石英衬底的三明治复合结构薄膜,研究了复合膜结构、Ag膜形貌、发光层的厚度、发光波长、效率等多种因素对SP发光增强效果的影响,并对SP增强发光的机理进行了讨论。本工作的主要研究成果如下：1、本工作制备的碳基薄膜均是非晶态无序结构,a-C：H薄膜由sp3杂化的氢化C-C网络和包含其中的sp2非晶碳团簇组成；a-Si1-χCχ:H薄膜结构与a-C：H类似,其网络结构中的部分C原子被Si原子取代而形成Si-C网络结构。本实验制得的碳基薄膜在室温下均具有肉眼可见的光致发光性能。a-C：H薄膜的发光起源于sp2杂化的碳团簇；a-Si1-χCχ:H薄膜的发光除了源于电子空穴对通过sp2碳团簇辐射复合外,还源于电子空穴对通过硅原子或者网络缺陷的复合发光。2、选用金属Ag作为SP增强发光的材料,利用直流磁控溅射法制备Ag膜,随后通过热处理使其表面形成纳米结构。结果表明,随着Ag膜溅射时间的增长,退火后形成的Ag岛膜的Ag纳米颗粒逐渐长大,随着溅射时间的继续延长会形成连续的薄膜。热处理温度的提高和时间的延长均有利于Ag膜表面纳米结构的形成。Ag膜的面内SP共振模以及其表面形貌可以通过调整Ag膜制备和热处理参数得到调节。3、将a-Si1-χCχ:H薄膜和Ag岛膜制备为a-Si1-χCχ:H/Ag/石英结构的复合薄膜,其发光增强因子(IPLEF)随着Ag岛膜中Ag颗粒尺寸的增大而逐渐增强,当Ag颗粒平均尺寸为76 nm时IPLEF值达到最大3.3；发光增强曲线与消光谱分别对应于SP的近场增强性质和远场消光性质。a-Si1-χCχ:H薄膜的发光增强主要是通过a-Si1-χCχ:H耦合入Ag膜中的SP的散射造成的。对于连续银膜的a-Si1-χCχ:H/Ag复合薄膜,具有较低发光量子效率的材料的SP发光增强效果更为显著。4、通过Ag膜的SP增强了a-C：H薄膜的蓝光PL发射。系统地研究了a-C：H薄膜厚度和Ag膜表面结构对SP增强PL效果的影响。结果表明,PL增强效果随着Ag颗粒尺寸的增加以及连续Ag膜粗糙度的增加而越发明显。由于小尺寸Ag颗粒的光吸收作用,以及a-C:H/Ag界面处的电子转移,部分a-C:H/Ag复合薄膜样品观察到了PL衰减。将厚度约为43 nm的a-C：H薄膜与具有最大表面粗糙度的Ag膜(Rq=14.9 nm)复合,所得到的发光增强因子高达9.5。