Ga₂O₃作为一种超宽禁带半导体新型材料,不仅具有超宽的带隙（高达4.9e V）,较高的临界击穿电场（高达8MV/cm）,而且在高温下还具有出色的化学、机械以及热稳定性,因此在紫外发射/检测设备、高功率电子器件等方面应用前景广阔。目前对Ga₂O₃薄膜的研究大多集中在β-Ga₂O₃,但由于其为单斜晶体结构,在对称异质衬底（如蓝宝石（0001）和Ga N（0001））上生长高质量的薄膜不够理想。ε-Ga₂O₃是一种具有宽带隙的铁电材料,具有六方晶系结构,相比于β-Ga₂O₃,理论上更加适用于与宽带隙六角形半导体（如Ga N和Si C）结合的新型光电器件的制造。但是由于ε-Ga₂O₃高温下相变的存在,导致其不能通过熔融法制备单晶。卤化物气相外延（HVPE）法具有较高的薄膜外延速率、薄膜生长均匀以及设备相对简单等特点,因此十分适合ε-Ga₂O₃材料的生长。对于目前Ga₂O₃材料的外延领域面对的热点和难点问题,本文采用HVPE工艺,围绕ε-Ga₂O₃薄膜的制备开展了一些研究工作。主要研究了ε-Ga₂O₃薄膜结构、形貌以及光学性能。主要研究结果如下:1、使用HVPE法,分别以金属镓与高纯氧气作为镓源与氧源,在800℃下成功外延出了Ga₂O₃薄膜,薄膜并非纯ε相,而是以ε相分数占主导地位且包含小部分β相的混相薄膜,当生长温度为850℃时,薄膜为β-Ga₂O₃单晶薄膜。2、800℃下外延的Ga₂O₃薄膜在近紫外区域透射率超过80%,可见光区域透射率超过85%,直到245 nm左右才产生明显的吸收边,计算得到ε-Ga₂O₃的禁带宽度约为5.06e V。3、研究表明ε-Ga₂O₃薄膜为岛状生长模式:三维（3D）岛合并最终形成薄膜。4、ε-Ga₂O₃与β-Ga₂O₃晶胞单元均含有Ga₂O₆八面体和Ga O₄四面体,因此两相拉曼峰位存在重合现象。