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氧化铋由于其不同的物相和晶体结构，而具有丰富的电学、光学和力学性质，在光电子学、光学薄膜、非线性光学、固体氧化物燃料电池等领域广泛应用。
本文采用射频磁控反应溅射技术制备了氧化铋薄膜，结果表明在衬底温度约200℃时，可在不同衬底上生成常温稳定的高温δ-Bi2O3相薄膜；随着溅射工作气体中氧气流量比(OFR)的增加，薄膜的晶粒尺寸减小，在OFR为5-10％时形成均匀致密的δ-Bi2O3纳米薄膜，其中的晶粒尺寸为10-20 nm。利用椭圆偏振仪测定了常温δ-Bi2O3纳米薄膜的光学常数，采用Tauc-Lorentz模型解析出δ-Bi2O3薄膜的折射率和消光系数，发现随着沉积过程中OFR的增加，δ-Bi2O3薄膜致密性降低，折射率和消光系数均减小；椭偏测量和光吸收谱测量都表明间接跃迁是δ-Bi2O3中电子主要的跃迁方式，并且随着沉积过程中OFR的增加光吸收边发生蓝移。X射线衍射和拉曼光谱证明，δ-Bi2O3可以在低于200℃的温度下稳定存在，并且分别在400℃和500℃转变为单相的β-Bi2O3和α-Bi2O3，随着退火温度的升高，δ-Bi2O3的相变序列为δ→β→α；从光吸收曲线所获得的Bi2O3不同物相的间接光学带隙为：δ＜β＜α。采用退火BiAg薄膜的方法制备出纳米Ag颗粒镶嵌于β-Bi2O3的Ag∶Bi2O3复合薄膜，当Ag的含量到达一定程度时可以加速β-Bi2O3的形成并拓宽其稳定温区;随着Ag含量的增加，源于纳米Ag颗粒的等离子共振吸收峰强度增加并发生红移。此外本文还对铋基合金薄膜制备和输运性能进行了初步研究。