随着半导体科学技术的日益发展,以GaN及其三元合金AlGaN为代表的氮化物材料凭借带隙宽度大、击穿电压高、化学稳定性优异等优点已广泛应用于深紫外光电转换领域,主要包括深紫外光源和深紫外光电探测等应用。目前深紫外光源已广泛应用于杀菌消毒、水净化、生物医学、医疗器械等领域,而深紫外探测主要运用于军用制导及预警、空间保密通讯、气象预报、火焰探测等领域。本论文主要围绕利用氮化物微纳结构提高AlGaN基深紫外发光二极管（LED）的光提取效率以及GaN基MIS（金属-绝缘体-半导体）型紫外探测器、β-Ga₂O₃基深紫外探测器的探测性能展开研究,主要研究内容及成果如下:1.微纳倾斜侧壁AlGaN基深紫外LED光提取效率的研究设计了新型底部金属反射镜结构用于提升AlGaN基深紫外LED的光提取效率,并通过三维FDTD仿真软件分析该结构的光提取机理。与传统倾斜侧壁反射镜结构相比,这种新型结构能够减少侧壁金属反射对光子的损耗,利用空气与AlGaN交界面之间的全反射现象实现相同的侧壁反射效果。此外,底部反射镜与AlGaN键合后形成的空气腔上表面可以提供不受全反射抑制的出光面,实现更高的光提取效率。2.基于多孔GaN的MIS型紫外光电探测器提出了在多孔GaN和金属电极之间插入一层β-Ga₂O₃的方法来提升紫外探测器的光电响应特性,并通过电化学腐蚀GaN与高温热氧化工艺制备了MIS型多孔GaN基探测器。与传统多孔GaN基探测器对比,热氧化插入的β-Ga₂O₃层可以有效降低器件的暗电流,提高器件的光电响应特性。由于热氧化形成的β-Ga₂O₃中含有大量的缺陷,它们能够辅助光生载流子进行隧穿,因此在360nm光照条件以及10V偏压下,器件实现了4.5×10⁵A/W的超高响应度以及1.55×10⁸%的超高外量子效率。此外,器件的光开关特性非常稳定,其光响应的上升时间和下降时间分别为1.09s和0.79s。3.氧化多孔GaN制备的β-Ga₂O₃基深紫外光电探测器通过1100℃热氧化多孔GaN材料制备出了三维孔隙状β-Ga₂O₃薄膜,并将其制备成MSM型β-Ga₂O₃基深紫外探测器,利用氧空位相关的空穴陷阱态来提高器件的光电导增益,在10V偏压及260nm光照条件下,器件的响应度为16.9A/W,外量子效率为8×10³%。