近年来,薄膜多层结构的研究引起了研究者极大的关注,成为薄膜材料的研究热点之一。多层周期结构薄膜材料具有任何单一成分薄膜难以达到的各种特殊性能,能满足各种特殊应用的需求。其中,Ti/TiN多层周期结构薄膜是Ti和TiN薄膜垂直于薄膜方向上交替生长而形成的纳米多层结构,Ti/TiN多层周期结构薄膜具有Ti和TiN所表现的硬度和耐磨性能,而且这种软硬相间的Ti/TiN多层周期结构薄膜具有良好的韧性、耐热、耐腐蚀、优异的光学和电学性能,是单层Ti薄膜或TiN薄膜所不能兼备的。以往的研究主要集中于提高Ti/TiN多层周期结构薄膜的硬度、摩擦性能等方面,并取得了一些较好的成果,但在Ti/TiN多层周期结构薄膜的电学性能、光学性能方面的研究和探索则明显不足。本文通过正交实验得到单层TiN薄膜制备的基准工艺参数,并研究了工艺参数对TiN薄膜结构及其光学和电学性能的影响。探究了磁控溅射法制备薄膜的成膜规律,建立了粒子溅射速率模型,研究了薄膜生长机制,并通过实验结果验证了粒子溅射速率模型的正确性,为制备高质量Ti／TiN多层周期结构薄膜提供了一定的实验基础。采用已获得的薄膜制备基准工艺参数,制备了不同调制结构的Ti／TiN多层周期结构薄膜,并对Ti／TiN多层周期结构薄膜的物相、表面形貌、薄膜厚度和表面原子化学状态进行表征,对薄膜进行了深度分析,研究表明所制备的薄膜是多层周期结构。研究了薄膜内应力,研究表明随着衬底温度的升高,薄膜内部的压应力逐渐减小,并讨论了减小薄膜内应力的方法。通过对Ti/TiN多层周期结构薄膜进行光学和电学性能的分析,得到薄膜制备工艺、薄膜结构与薄膜光电性能的相关关系,结果表明随着溅射过程中衬底温度的升高,Ti/TiN多层周期结构薄膜方块电阻减小,而周期薄膜的电阻率显著降低,表面形貌比单层薄膜更加致密均匀；薄膜红外反射率与薄膜的电阻率有关,当薄膜电阻率减小时,薄膜红外反射率增大,且随薄膜表面粗糙度的增大而减小；电阻率随着周期数的增大而减小；周期层数增加时薄膜近红外反射率增大,当达到一定层数时,近红外反射率变化不大；当调制周期为25nm时,薄膜方块电阻最小,同时薄膜红外反射率最大。研究了Ti/TiN多层周期结构薄膜的腐蚀性能,得到薄膜制备工艺和薄膜结构对薄膜耐腐蚀性能的影响,研究表明随着衬底温度升高,薄膜的耐腐蚀性能有显著提高；靶材的溅射功率较高时,可以沉积得到较致密的膜层,其耐蚀性也得到提高；当调制周期为25nm,调制比为1：2时,薄膜的耐腐蚀性能最好；随着周期薄膜周期层数的增加,薄膜的耐腐蚀性能增强。