采用磁控溅射法在Si衬底上制备了SiO2介质膜, 系统地研究了SiO2膜引入对Ag纳米颗粒的表面覆盖率、形貌、形成机理和光学性质的影响.研究发现引入SiO2介质膜后, Ag纳米颗粒的表面覆盖率显著增加, 平均粒径明显降低.基于现有的Ag纳米颗粒形成机理, 提出了粗糙表面Ag膜断裂模型以解释其形貌发生变化的原因.紫外-可见光分光光度计测试表明, 引入SiO2膜并优化其厚度, 可使Ag纳米颗粒的偶极消光峰最大红移86nm, 但消光峰强度明显下降.数值模拟计算表明, 引入SiO2膜的Ag纳米颗粒所能散射的光子数量最小减少2×1018个.因此, 在Si衬底上沉积SiO2膜, 不利于Ag纳米颗粒陷光性能的提高.

采用提拉法在硅基底上制备了多孔溶胶凝胶SiO2膜，用椭偏法测量薄膜的厚度与折射率，考察了提拉速度和胶体浓度对膜层厚度与折射率的影响。对厚度与提拉速度的关系进行线性与幂函数拟合，并比较分析两种拟合的关系及其对工艺流程的作用。比较了不同浓度胶体所得到的同一厚度薄膜的折射率变化规律。结果表明: 对于同一胶体浓度下薄膜厚度与提拉速度的正相关关系，线性拟合相比幂函数拟合可以更好地解释实验结果的规律性。同时，折射率在一定范围内也会随着提拉速度的增加而减小。镀同一厚度膜时，浓度大的胶体膜层折射率大。通过对提拉速度和胶体浓度的控制可以得到理想的薄膜厚度与折射率。

采用溶胶-凝胶技术制备了二氧化硅增透膜，通过向溶胶中添加高分子聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，调控胶体的粒径，进而控制膜层微观结构，研究膜层微观结构与激光损伤阈值的关系。纳米粒度仪和扫描探针显微镜测试表明：PVB加入溶胶后，控制了二氧化硅胶粒的生长，使二氧化硅胶粒生长更均匀，因而膜层的微观结构更均匀。当PVB质量分数为1%时，胶体粒径为15 nm，分散系数小于0.1。用该胶体镀膜，膜层均匀，表面粗糙度小于3.25 nm。并且PVB加入后增加了膜层胶粒间的黏附性，使得膜层强度增大。PVB加入使膜层的激光损伤阈值有所增加。当PVB的添加量为1%时，膜层的激光损失阈值从30.0 J/cm2 增加到40.1 J/cm2。膜层激光损伤阈值的增加与膜层微观均匀性和物理强度的增加有关。

在碱性催化条件下正硅酸乙酯的溶胶体系中，引入二甲基甲酰胺(DMF)进行原位共溶胶凝胶，并结合常压干燥工艺制备多孔SiO2增透薄膜。利用Netzsch热分析仪研究了干凝胶在干燥过程中的热稳定性、用扫描电子显微镜（SEM）对样品薄膜的形态结构进行了表征，用分光光度计考察了DMF对膜层增透性能的影响。实验结果表明，DMF能有效防止凝胶的开裂，抑制颗粒团簇的产生，使胶粒聚联成大的网络结构，提高了成膜性能；DMF的加入能提高薄膜的透射率，使膜层在300~1000 nm范围内透射率达99%以上。

以正硅酸乙酯(TEOS)为有机硅源,乙醇为溶剂,NH3·H20和HCl为催化剂,采用溶胶-凝胶技术,通过调节催化剂控制SiO2纳米颗粒尺度,然后在玻璃上用旋涂法镀膜并对其进行热处理,制备低折射率SiO2减反膜.分别采用椭偏仪和扫描电镜对所制备减反膜的结构、物性进行研究,研究不同性质和剂量的催化剂对薄膜结构、折射率的影响.结果表明：通过控制适量的碱酸催化剂可以制备出低折射率多孔结构的SiO2太阳电池减反膜.

以硅烷和氧化二氮作为反应气体,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,不使用掺杂,在单晶硅衬底上制备了用于平面光波导的二氧化硅薄膜.研究了薄膜折射率和淀积速率与工艺参量之间的关系,通过棱镜耦合仪、傅里叶变换红外光谱、原子力显微镜等测试手段,分析了薄膜的结构和光学特性.结果表明,实验能快速生长厚二氧化硅薄膜,薄膜表面平整,颗粒度均匀,同时薄膜具有折射率精确可控和红外透射性能好的特点,非常适合制作光波导器件.