宽禁带III-V族氮化物(InN、GaN、AIN以及由它们组成的合金固熔体)是直接带隙材料，其覆盖从红光到紫外间的光谱范围。其中，AlxGal-xN三元合金的禁带宽度可通过Al组分来调节，从3.4eV(GaN)到6.2eV(AIN)。因此，它们在深紫外应用中具有广泛的前景，包括紫外探测器和紫外发光二极管等。但是，由于缺少晶格匹配且热匹配的合适衬底，加上不同的Al和Ga的化学性质，目前制备高质量富Al组分AlxGa1-xN材料仍然存在技术上的困难。本论文主要通过优化生长工艺来提高AlxGa1-xN材料的质量，同时讨论获得的AlxGa1-xN基可见盲及日盲紫外探测器性能。主要内容如下：　　 1.AlxGa1-xN材料的MOCVD外延生长及其N型掺杂研究：由于气相TMAl和NH3之间强烈的预反应，这严重地降低了三元薄膜的A1注入效率和生长速率。为此，我们研究了各项生长参数的影响，包括反应室压力、III族源量、MO和Hydride支路的流量和NH3流量。其中，低反应室压力和III族反应源量是提高Al注入效率的有效方法。另外，高Al组分AlxGa1-xN材料必须通过重掺Si来实现N型导电，这是由于杂质带和载流子屏蔽的双重作用。经实验优化，随着Al组分的升高，室温迁移率从77.5(x=33％)降低到12 cm2/Vs(x=65％)，相应的N型载流子浓度从4.5×1018cm-3增加到1.1×1019cm-3。并且，分析了不同Al组分AlxGa1-xN材料的光学透射和表面形貌特征。　　 2.AlxGa1-xN材料的喇曼散射性质：通过一阶喇曼散射光谱，在入射光与散射光的偏振方向相互平行的条件下，我们观察到非激活BiH模式，而在两者相互垂直时B1H模式不出现。这从实验上证明了B1H模式与Ai模式具有相同的偏振选择性。对于它的起源，笔者认为和AlxGa1-xN薄膜的高度无序度有关。　　 3.为了外延高Al组分AlxGa1-xN(x～65％)薄膜，本文采用多种缓冲层方法，包括传统两步GaN、直接高温AIN和多步AIN缓冲层。第一，AlxGa1-xN外延在GaN缓冲层上受到张应力，薄膜容易产生裂纹；第二，直接高温AIN缓冲层可以获得质量不错的AlxGa1-xN薄膜，其(0002)和(10-15)面的X射线半峰宽分别为637和1084arcsec，平面透射电镜测量给出其位错密度为4.9～5.6×109cm-2，并且AlxGa1-xN薄膜具有较强的带边辐射跃迁和非常弱的深能级辐射复合；第三，我们采用多步生长法获得了晶体质量高的AIN缓冲层，其(0002)和(10-15)面的X射线半峰宽为34.5和636.8arcsec，所以在其上生长的AlxGa1-xN薄膜具有更好的晶体质量，AlxGa1-xN薄膜的(0002)和(10-15)面半峰宽减小到184和782arcsec，但是，其表面光学均匀性变差，出现浓重的白雾区。　　 4.结合AIN缓冲层和AIN/AlxGa1-xN超晶格来生长高质量的A10.69Ga0.31N外延层。在低V/III比下，AIN缓冲层具有低的螺位错。接着，通过部分弛豫的AIN/AlxGa1-xN超晶格能够有效地过滤大量的刃位错。这种组合制备的Al0.69Ga0.31N薄膜具有更优的结构质量，其(0002)和(10-15)面的X射线半峰宽分别为173和703arcsec。而且，低温30K下的真空紫外光谱证明了薄膜具有很好的光学性质。　　 5.研究了2英寸AlxGa1-xN薄膜的Al组分以及导电均匀性。所获得的可见盲和日盲PIN探测器的响应率分别为0.2和0.01A/W。其中，日盲型器件还需进一步优化，如提高AlxGa1-xN材料的P型导电等。