SiO2薄膜是光学薄膜领域内常用的重要低折射率材料之一。在文中研究中, 通过测量薄膜的椭偏参数, 使用非线性最小二乘法反演计算获得薄膜的光学常数。采用离子束溅射和电子束蒸发两种方法制备了SiO2薄膜, 在拟合过程中, 基于L8(22)正交表设计了8组反演计算实验, 以评价函数MSE为考核指标。实验结果表明: 对IBS SiO2薄膜拟合MSE函数影响最大的为界面层模型, 对EB SiO2薄膜拟合MSE函数影响最大的为Pore模型。同时确定了不同物理模型对拟合MSE函数的影响大小和反演计算过程模型选择的次序, 按照确定的模型选择次序拟合, 两种薄膜反演计算的MSE函数相对初始MSE可下降35%和38%, 表明拟合过程模型选择合理物理意义明确。文中提供了一种判断薄膜物理模型中各因素对于薄膜光学常数分析作用大小的途径, 对于薄膜光学常数分析具有指导意义。

研究了SiO2薄膜的微结构与水吸收特性之间的内在联系,分别在Si、Al2O3和JGS3基底应用电子束蒸发沉积SiO2薄膜。实验用原位傅里叶红外漫反射光谱（in-situ DRIFTS）检测薄膜水吸收特性，并结合原子力显微镜（AFM）进行微结构分析。实验发现：常温吸附状态时，薄膜表面的孔隙数目越多，SiO2薄膜水吸收量越大；薄膜表面粗糙度影响薄膜水吸收特性；升温过程薄膜出现退吸附现象以及蓝移效应。

用离子束溅射技术和热处理方法,制备出颗粒尺寸和镶嵌密度均可控制的高质量Ge-SiO2纳米颗粒镶嵌薄膜。在室温下测量了不同粒度纳米锗颗粒镶嵌薄膜样品的吸收光谱,观测到在可见光区有较强的光吸收和吸收带边蓝移。研究表明:镶嵌在绝缘介质薄膜中的纳米锗颗粒的能带是量子化的,随着纳米锗粒子平均尺寸的减小,其吸收带隙增加,吸收带边蓝移的程度相应增大。用有效质量近似模型讨论了量子尺寸效应和介电限域效应对纳米锗颗粒电子结构的影响。