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异质外延在化合物半导体材料和器件的制备中起着至关重要的作用。在硅、蓝宝石衬底上异质外延GaN、ZnO、SiC等化合物半导体薄膜材料成为目前研究的热点。但是,由于外延薄膜与衬底之间热膨胀系数和大失配的问题,导致衬底与外延层之间存在应力。过大的张应力或压应力会引起薄膜表面龟裂、卷曲、脱落和破损,这是异质外延化合物半导体薄膜中不容忽视的问题,因此在外延过程中对薄膜中的应力进行实时在位监测是非常必要的。另一方面,分布式布拉格反射镜(DBR)在光电子领域发挥着重要的作用,它广泛的应用于垂直外腔面发射半导体激光器,珐珀(F-P)腔光调制器,珐珀(F-P)滤波器,共振腔探测器,以及发光二极管。SiO2/Si3N4介质膜具有成本低,制备简单高反射区宽,高反区反射率高的特点,很适合用作布拉格反射镜的材料。本论文首先设计了一种能在线测量外延片中应力的光学系统；其次对PECVD法制备DBR的工艺及制备的DBR样品的性质进行研究,取得以下成果：1.以研究半导体异质外延过程中薄膜中微小应力演变为目标,设计出一种原位光学干涉测量装置。该装置将激光从两微小石英入光口垂直入射到样品表面,通过光程差在位测量翘曲度和应力,避免了样品表面粗糙度和倾斜对测量的影响。垂直光束入射避免了采用较大尺寸光学窗口对光干涉的影响,同时避免了使用CCD给测量精度带来的限制,将测量精度提高到了0.16gm。该装置采用锁相放大器在位测量光干涉强度和相位,并采用计算机进行数据处理,能够准确测量半导体薄膜在异质外延中的应力变化过程,为生长高质量薄膜提供依据。2.优化了PECVD法制备二氧化硅Si02和氮化硅Si3N4的工艺,确定了它们的沉积速度和折射率,发现Si3N4中氧元素含量较高,是源于PECVD反应腔体内氧元素的非故意掺杂。通过SEM观察到DBR横截面清晰的周期结构。3.获得了反射率高达97%的单个DBR结构,与设计模拟的反射谱符合；本文创新地设计并制备将两个不同中心波长的DBR组合形成垂直双镜DBR的结构,实现了宽反射波段或者波长选择带通,同时发现在高反射区出现深干涉现象,可能是垂直结构中上层的DBR影响长波段的反射光谱。