In_xAl_1-xN作为第三代的半导体材料,由于其具有禁带宽度在0.7⁶.2 eV的范围内连续可调,临界击穿电压高、抗辐射能力以及化学稳定性好、热导率高、热稳定性好等优点,使它能用于恶劣条件下的电子设备,近年来成为传感领域的研究热点。Si离子的注入可以替代In_xAl_1-xN系列薄膜中In或Al的位置,使其载流子浓度提升从而改善其性能,目前鲜有Si掺杂的In_xAl_1-xN系列薄膜的报道。因此,制备与研究Si掺杂In_xAl_1-xN系列材料迫在眉睫。本文采用金属In、金属Al和陶瓷Si₃N₄靶材在磁控溅射系统中制备Si掺杂的InN、AlN以及In_xAl_1-xN薄膜。对Si掺杂的InN薄膜研究了压强一定时衬底温度、Si₃N₄靶材功率、Ar:N₂流量比、In靶功率4个工艺参数对薄膜生长的影响,得到制备薄膜的优化工艺参数,并且对制备的Si掺杂InN进行了气敏性能研究。研究发现:Si掺杂的InN的优化制备条件为衬底温度500℃、Si₃N₄靶材功率40W、Ar:N₂为20:10、In靶材功率70W;气敏测试结果得出,制备工艺不同、材料对乙醇的灵敏度也不同,并找出了不同测试温度下气敏性能峰值最高的工艺条件,也找到了随着测试温度改变气敏性能最稳定的制备条件。对Si掺杂的AlN薄膜研究了衬底温度一定时工作压强、Si₃N₄靶材功率、Ar:N₂的流量比、In靶功率4个工艺参数的影响,测试表明:Si掺杂的AlN的优化制备条件为压强0.6pa、Si₃N₄靶材功率60W、Ar:N₂为20:10、Al靶材功率300W;气敏测试结果机理分析可以得出,不同制备工艺的材料对乙醇的灵敏度也不同,并找出了不同测试温度下气敏性能峰值最高的工艺条件,也找到了随着测试温度改变气敏性能最稳定的制备条件。采用上述靶材制备了未掺杂和Si掺杂的In_xAl_1-xN薄膜,在500℃和600℃下研究了Ar:N₂流量比对In_xAl_1-xN薄膜生长的影响,在优化的Ar:N₂为20:20的条件下研究了压强对In_xAl_1-xN薄膜生长的影响,并找出优化的工作压强为0.6Pa。然后研究了Si₃N₄靶材功率对Si掺杂In_xAl_1-xN薄膜生长的影响,对制备的薄膜材料进行了气敏性能、电学性能、PL光谱、拉曼研究。气敏测试结果表明Si掺杂的In_xAl_1-xN薄膜气敏性能比未掺杂的In_xAl_1-xN薄膜性能更好,电学性能测试得出Si掺杂的In_xAl_1-xN薄膜载流子浓度提升了两个数量级;PL光谱可发现随着Si元素含量的增加In_xAl_1-xN薄膜的发光峰值越高;拉曼谱发现Si掺杂后E₂（high）和A₁（LO）都向右产生了偏移,表明膜的应力变大,结合XRD和SEM结果发现了纳米丝状蓬松结构是促使气敏性能提高的根本原因。