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纳米材料与纳米器件的发展会对信息、医学、能源、环境等领域带来革命性的变化。特别是具有量子效应的半导体纳米点材料的发展和应用，使得人类能够在原子、分子或纳米尺度水平上控制、操纵和制造功能强大的新型器件与电路。因此纳米点已经成为半导体材料领域的研究热点，是发展新特性、新特效、新原理器件的基础材料。
在Si基Ge纳米点(岛)的制备方法中，目前绝大部分都采用分子束外延(MBE)和化学气相沉积(CVD)来生长。但这些设备比较昂贵，生产成本高，工艺复杂，不利于大规模生产。离子束溅射技术作为制备纳米薄膜材料的物理方法之一，由于其制备的薄膜质量好，制备样品过程中成本低和易于工业化，因而离子束溅射技术已在纳米薄膜材料的研究中得到广泛应用。本论文采用离子束溅射技术，分别研究了低温下生长和退火后Ge薄膜的表面形貌，以及高温下Ge岛的形状演变。具体围绕以下几个方面展开工作：
1、采用Si(001)，向[110]方向斜切6°的N型单晶片作为衬底，首先按照正交试验表L9(34)在低温(400℃)下生长了一系列不同厚度的Ge薄膜，并在不同的工艺条件下退火。在原子力显微镜(AFM)技术的基础上对样品的表面形貌变化进行了讨论；其次研究了覆盖Si帽层，腐蚀退火、断续逐层生长和Si缓冲层厚度等因素对薄膜表面形貌的影响；
2、高温下(700℃)在Si斜衬底上生长了一系列不同厚度的Ge薄膜，采用Raman、AFM和XPS对样品的形貌、结晶性和表面成分进行了讨论。实验结果表明当生长厚度为0.6 nm时，主要形成金字塔形岛，但是已经有圆顶形岛出现。随着Ge层厚度的增加Ge岛呈现两种生长模式共存的现象，即圆顶形岛和金字塔形岛共存。当厚度为5 nm时，大部分岛已经转变为圆顶形岛，当厚度为7 nm时圆顶形Ge岛已经融合成Ge团簇，此时薄膜的高宽比下降，开始趋于平整。通过Raman和XPS图谱分析得知，离子束溅射生长的Ge岛中SiGe互混比MBE等方法要严重。因此相对于MBE等技术而言，离子束溅射需要生长比较厚的Ge薄膜才能使Ge岛尺寸变得均匀。