当一个二维金属薄膜的厚度达到纳米量级,与电子的费米波长相比拟时,薄膜中的量子尺寸效应会变得非常显著,从而对体系的电子结构、超导电性等物理性质产生重要的影响。在实际中,这种两维电子受限体系通常通过在半导体(如Si)衬底蒸镀金属来实现。过去的研究表明,除了薄膜的厚度以外,二者之间的界面性质也会对薄膜的量子尺寸效应产生影响。在本博士论文中,我们利用角分辨光电子能谱(ARPES)和扫描隧道显微镜/谱(STM/STS)等手段,研究了Pb/Si界面对Pb薄膜的能带结构、电声子耦合强度等物理性质的影响。　　 论文的主要内容分为以下两部分:　　 (1)n型重掺杂Si衬底上Pb薄膜电子结构的研究。由于Pb的费米波长与层间距满足λF/2≈2d的关系,在薄膜厚度很小的情况下(＜40ML),Pb膜的生长和物理性质将以两个原子单层为周期振荡。对于n型掺杂的Si衬底来说,当掺杂浓度很高时,它与Pb膜接触后的界面处的价带会显著提升。这时,量子阱的结构也由原来的方势阱转化为三角阱,从而使得Pb膜内的波函数可以穿透Pb/Si的界面处而渗透进入Si的内部。在对重掺杂Si衬底上的Pb膜的角分辨光电子能谱测量中,我们观察到了衬底的价带子能带结构,而且其能带具有负的有效质量。我们还观察到了由于三角阱的作用而产生的一系列电子相干条纹。通过对比不同膜厚的数据,我们还发现界面导致的电子相干条纹的结构是不断变化的,这是由于Pb膜的功函数随膜厚振荡造成的。　　 (2)Pb的SIC相结构以及Pb薄膜的超导电性与电声耦合强度的研究。我们发现,SIC相具有近自由电子的能带结构,是一个Ⅱ类BCS超导体。变温角分辨光电子能谱表明,界面处金属.半导体的共价键导致了电声耦合作用的增强,这是SIC相超导转变的一个重要因素。通过比较生长在Si(111)-7×7表面和SIC相上的Pb膜的ARPES谱的变化,我们证明界面效应的确可以显著地影响电声耦合常数和超导转变温度。