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极性ZnO基异质结中存在自发极化和压电极化现象,将会导致器件发光效率降低和发光波长红移。为了消除极性ZnO基材料中存在的极化现象,有必要对非极性ZnO基材料进行研究。非极性ZnO和ZnMgO薄膜作为非极性ZnO/ZnMgO异质结的基础材料,其晶体结构质量和光电性能成为影响非极性ZnO基器件的重要因素。本文采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在MgO(100)衬底上制备非极性ZnO薄膜和ZnMgO薄膜,并以极性ZnO基薄膜作为对比参照,研究不同生长参数对薄膜生长取向和光电性能的影响。目前还未见有关MgO(100)衬底上生长非极性ZnMgO薄膜的报道,因此本文的研究工作对推进非极性ZnO基异质结的发展具有重要意义。本文首先在不同衬底上成功制备极性ZnO薄膜,以作为非极性ZnO基薄膜的对比参照。研究发现MgO(111)衬底可以用于极性ZnO基薄膜的生长,且相较于传统Si衬底,制备得到的薄膜XRD图中单位膜厚对应的极性峰峰强更强、半高宽更小且沿c轴方向的晶粒尺寸更大,因此其晶体质量更好。其次,在MgO(100)衬底上制备非极性ZnO薄膜,发现当通入生长室的Zn源流量和O源流量的比例为15：30时,薄膜显示的非极性取向最强,本文通过理论解释了这一现象发生的根本原因,为MOCVD法生长非极性薄膜时控制源流量提供有用借鉴。非极性ZnO薄膜800℃退火后非极性取向增强但相应光学质量下降,说明退火处理不一定能同时增强薄膜非极性取向和光学质量。最后,在MgO(100)衬底上生长非极性ZnMgO薄膜。衬底温度为400℃时制备得到的单一取向非极性ZnMgO薄膜具有良好的单晶性,且这是首次在MgO衬底上得到非极性单晶ZnMgO薄膜。该薄膜表面形貌为条纹状结构,样品中Mg含量为3 at.%。为分析不同缓冲层对ZnMgO薄膜非极性强弱及Mg含量的影响,薄膜生长前预先在MgO(100)衬底上沉积缓冲层。结果发现,选用MgO为缓冲层时,更有利于ZnMgO薄膜沿非极性取向生长；若要有效促进Mg的掺入,则可以引入ZnO缓冲层。