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低温制备非晶、纳晶硅和多晶硅薄膜对于光电器件集成和大面积微电子器件成本降低方面有重要意义。本论文工作的主要内容和结论如下：
1.采用脉冲电子束沉积制备出无氢a-Si和SiC薄膜。脉冲电子束沉积(PED)技术可以弥补脉冲激光沉积(PLD)的一些局限性，扩大烧蚀类薄膜沉积技术的应用范围。实验结果表明脉冲电子束沉积主要特征就是能在靶表面形成较大能量密度，所以制备的无氢a-Si薄膜非常致密，具有良好的中程和短程有序度：对于SiC这种高温材料而言，沉积温度仍是关键所在。
2.采用传统的电容电感耦合PECVD系统在冷衬底上选用不同氧气流量制备了一系列nc-Si-in-SiOx(:H)薄膜。样品中平均纳米硅尺寸小于5.0nm，硅颗粒密度高达1012cm-2。研究发现纳米晶硅颗粒的出现并不如先前研究所表明的那样需要高温条件，低温衬底生长更有利于获得纳米晶硅颗粒与非晶氧化硅明显分离的nc-Si-in-SiOx复合薄膜。并且对样品的光致发光机制进行了详细讨论。此项研究为今后开发连续可调的硅基发光器件做出了积极而且有益的探索。
3.采用磁控溅射成功制备出不同厚度a-Si/Al/Glass夹层结构薄膜，样品在低温500℃(玻璃软化温度为600℃)下热处理2小时，热处理过程中，铝层与a-Si层间发生原子间的转移，形成晶核并开始生大，最终导致非晶硅薄膜向多晶硅薄膜转化。保持影响铝诱导非晶硅薄膜的几个工艺参数如晶化温度、a-Si/Al厚度比、晶化时间不变的情况下，研究了厚度对晶化质量影响。结果表明：厚度越大，则铝膜诱导非晶硅薄膜的晶化效果越明显，非晶硅薄膜的晶化程度越深；并且能使a-Si的晶化更加完整，产生尺寸较大的硅晶颗粒(最大晶粒尺寸超过300nm)；随着厚度增加薄膜表面均匀度大大提高，晶化质量变好，拉曼峰半高宽小于8cm-1，远好于能找到的文献报道的结果；厚度增加薄膜出现柱状生长的趋势，且趋势非常明显，较大的厚度有利于获得较好的多晶硅薄膜。