Al_xGa_1-xN是直接带隙宽禁带半导体材料，化学性质稳定，耐高温，抗辐射，波长在200nm³65nm范围内连续可调，在生物制剂探测与生化武器预警、水与空气净化、杀菌与消毒、半导体固态照明等等领域具有广泛的应用前景。本论文针对Al_xGa_1-xN基紫外光电器件结构中存在的问题，采用MOCVD（金属有机化合物气相外延法），对AlN模板生长、高Al组分AlGaN材料的生长以及n型掺杂、p型GaN掺杂进行了研究。利用X射线双晶衍射仪（XRD）、原子力显微镜（AFM）、透射谱测试、Hall测试等手段，对各外延材料的晶体质量、表面形貌和电学性能进行了表征。具体内容如下：1.采用两步法生长（低温成核层+高温脉冲原子外延层）进行高质量AlN模板的生长。研究了低温成核层的温度、高温PALE层Ⅴ/Ⅲ对AlN材料质量的影响。结果表明，温度的适当升高能够促进低温成核点变大，有利于高温PALE AlN层的生长；随Ⅴ/Ⅲ的减小，TMA的迁移距离增加，有利于三维岛状成核点愈合，形成二维生长，提高表面形貌。2.在AlN模板上通过超晶格技术生长高Al组分n-AlGaN材料。研究了SiH4/（TMA+TEG）对n-AlGaN材料质量的影响。结果表明，在一定范围内，提高SiH4浓度，有利于降低点缺陷，缓解应力，进而降低刃位错密度，提高载流子浓度，降低电阻率。另外，Al组分提高的时候，导电性能降低，这是由于Si的激活能随着Al组分的提高而变大了。3.在AlN模板上生长p-GaN材料。研究了退火温度对p-GaN材料质量的影响。结果表明，随着退火温度的增加，晶体质量变好，可能是由于退火促使应力的释放和晶体重结晶，使得缺陷减小，位错密度降低，最后提高了晶体质量。研究表明，当退火温度为800°C时，电学性能最好。