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采用辅助偏压热丝CVD技术，制备择优生长的多晶金刚石薄膜，研究了金刚石薄膜的成核及生长机理，并将其应用于功率电子器件的热沉。 将热丝CVD技术与PECVD技术相结合，在薄膜的成核和生长阶段分别给反应区再施加一个直流和射频电场，同时改进反应气体的进气方式，制成具有下列两大特点的金刚石薄膜生长系统：（1）反应功率由热丝和直流电场或热丝和射频电场共同提供，两者互相补充，可精确控制，大大提高了反应区的等离子体密度；（2）能精确控制反应气体的分布、流量及流速。 为了在Si衬底上生长高质量的金刚石薄膜，对在镜面抛光Si表面上的成核进行了深入的实验研究，对衬底偏压（正、负）的增强成核作用给出了自己的解释。总结出了在硅衬底上金刚石成核的最佳工艺条件。 本文还研究了金刚石薄膜的生长工艺问题。在大量实验基础上，总结出了金刚石薄膜稳定生长的工艺条件，即反应气体流量比CH4／（H2+CH4）=2％，N2／（CH4+N2）=15％，热丝温度1950℃，衬底温度800℃，反应室压强5.0×103Pa，射频功率100W等。而且通过调节工艺参数，可制备出沿不同晶向择优生长的多晶金刚石薄膜。 采用XRD、TEM、SEM、XPS、AES、LRM等测试分析手段，对实验样品进行了检测分析。XRD和TEM分析结果表明薄膜为金刚石薄膜，其结晶状态强烈受工艺参数的影响；AES分析结果表明薄膜内碳原子纵向分布均匀，纯度很好；椭偏仪测量出在Si衬底上生长的金刚石薄膜在632.8nm波长的折射率在2.40～2.50之间；利用光热偏转法测出金刚石薄膜的热导率在3.83～10.22（w／cm·k），其大小受晶粒生长的取向影响很大；薄膜的电阻率在3.63×107～1.32×1012Ω·cm；硬度（HV）在6849.7～9485.5（kg／mm2）。 将金刚石薄膜应用于功率二极管（横向）的热沉。首先建立了器件的导热模型并进行了计算机模拟，然后将实际器件的测试结果与计算机模拟结果比较，结果表明，由于金刚石薄膜良好的导热性能，使二极管工作状态中的温度有明显的降低。