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富Si基Cr-Si高阻薄膜,性能优异,近年来在微电子领域得到了广泛应用。对于精密薄膜电阻,低电阻温度系数（TCR）是高端产品所必具备的最重要技术特征。然而,本征CrSi2薄膜TCR性能表现一般,所以研究集中于掺杂改性领域。本课题在课题组关于Cr-Si基高阻膜研究的基础上,采用掺杂后的Cr-Si-Ni、Cr-Si-Mo以及Cr-Si-Ni-Mo三种靶材,用小电流磁控溅射和离子束溅射制备薄膜微结构差异较大的两类阻值膜,随后对阻值膜进行了XRD、SEM等微结构的分析。在此基础上,揭示了Cr-Si基阻值膜TCR与掺杂元素和微结构之间的紧密联系,并成功制备出低电阻温度系数且膜微结构缺陷少的薄膜。同时进行了湿热实验,分析了三种掺杂方式所制备薄膜的耐湿热性能差异。随后,对薄膜生长过程进行了分析,利用蒙特卡罗法构建了不同厚度纳米薄膜的生长模型。利用这一模型建立起抑制纳米晶体生长的动力学方程,然后利用MATLAB仿真Cr-Si-Ni-Mo等薄膜的生长过程,仿真结果显示,当厚度效应贯穿薄膜时,将会对薄膜生长产生明显的抑制。第一性原理是半导体材料等研究中经典的计算方法,本文创新的将第一性原理研究引入到薄膜实验中。实验中采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理赝势平面波和广义梯度近似进行计算,重点计算本征和掺杂CrSi2的电子结构,包括电子差分密度,能带结构以及电子态密度。经过计算,得出本征CrSi2的能隙为0.35 eV,这和以往的实验和理论值一致。掺杂后,Cr-Si高阻膜内部发生了较大变化,包括CrSi2禁带变窄,能级分裂等。Ni替代Cr掺杂,在能级附近产生了杂质能级,并且成为了深能级杂质。Mo与Cr属于同一族,等电子掺杂产生了等电子陷阱效应。Ni-Mo共掺杂CrSi2和单掺杂相比,兼具了二者的优势,从而使电学更加趋向稳定。在以上计算的基础上,本文对CrSi2的光学性能也进行了计算和研究,结果发现三种掺杂方式的CrSi2光学性能均得到很好的提高,并从侧面证实了掺杂对电子结构的影响。第一性原理计算结果,和实验结论一致,这证明了Ni-Mo掺杂使Cr-Si基高阻膜更加稳定,阐明了降低薄膜TCR的作用机理。