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硅基薄膜生长机制的研究对于指导优质硅薄膜的制备，提高硅基薄膜太阳电池效率具有重要意义。根据研究发现的CVD技术制备的硅薄膜表面的mound结构特征，考虑到H在硅薄膜生长中的重要性，我们结合实验、标度分析和数值模拟，研究了硅薄膜的表面动力学生长和微结构特征，分析了影蔽效应和H作用下的生长过程。本论文开展的研究工作和取得的成果主要包括以下几个方面: 1)在已有的动力学蒙特卡洛模拟程序基础上，根据观察到的硅薄膜生长中的现象，改进了吸附、扩散、H刻蚀等动力学过程的计算模型，与常用的模型相比，能够更好地符合实验结果。 2)结合实验、模拟和标度分析，研究了不同气流入射角度θ下的薄膜表面形貌和微结构，分析结果表明:随着入射角度的增加，短作用距离的准局域影蔽效应转变为长作用距离的非局域影壁效应，这导致了薄膜表面从自仿射表面向mound表面转变，同时也造成了薄膜中的小尺寸微空洞转变为大尺寸空隙。 定义了影蔽长度L来表征影蔽效应在薄膜表面上的横向作用距离。分析发现L和σrms（均方根粗糙度）都与tanθ呈指数关系，这表明气流入射角度以tanθ的形式促进薄膜的纵向(δrms)和横向（三）生长演化。当生长中影蔽效应占优时（即，足够长的影蔽长度），自仿射表面很快转化为mound表面，这就是高入射角下容易生成mound结构的原因。 3)系统研究了不同的影蔽效应强度下，氢稀释度(RH)对薄膜形貌和微结构的影响。发现，氢稀释度较低时(RH=0-80％)时，薄膜为非晶，此时，H的随机刻蚀使局部粗糙程度增强，而影蔽作用下的H的选择性刻蚀降低了薄膜的整体粗糙度，从而体现出了对mound生长的抑制;高氢稀释度时(RH=90-95％)，H刻蚀导致相变的发生，微小晶粒的形成影响了局部表面的形貌，增加了粒子斜入射时影蔽效应的强度，进而导致多微空洞的薄膜微结构的产生。因此在微晶硅薄膜制备时，一方面需要特别注意避免大角度的粒子入射，另一方面也要避免过大的晶粒生长，以免加剧影蔽效应，降低薄膜质量。 4)结合等离子体发光谱随时间的变化，研究了等离子体起辉条件对微晶硅薄膜形貌演化、微结构和界面缺陷态密度的影响。结果表明，起辉初期的高IHα/ISiH*促进了表面初期成核，增加了小晶粒的密度，延缓了mound结构的形成和演化，提高了薄膜致密度和结构均匀性。但是高的H浓度带来的过度刻蚀和部分外延生长会增加晶体硅/薄膜硅界面处的缺陷。这表明必须要根据器件特点来优化起辉条件。 5)研究了粗糙衬底上硅薄膜的生长。结果表明，粗糙衬底上薄膜形貌和微结构的变化与在光滑玻璃衬底上显著不同。薄膜表面的mound结构形成、σrms和粗糙度指数的变化均受到衬底形貌的影响，但是薄膜与衬底形貌的相关性随薄膜厚度的增加而减弱;通过模拟研究了入射角度和再发射效应对粗糙衬底上薄膜形成裂隙的影响，结果表明，造成裂隙的临界气流入射角随衬底表面坡度的增加而降低，再发射有助于减缓裂隙的生成。 6)同时考虑入射角度和薄膜形貌对影蔽效应的贡献，基于表面形貌分析，提出了根据表面上的粒子相对入射方向分布来分析影蔽效应和薄膜微结构演化的新方法，将薄膜的形貌演化与微结构联系起来。发现，该分布函数和薄膜的微结构因子的变化规律基本吻合，用此方法预测了粗糙衬底上薄膜微结构因子的变化，并成功解释了在较大的气流入射角时，采用粗糙衬底制备薄膜，可以获得更好晶化的实验现象。