随着如今电子元器件更趋向于大规模集成化和微型化,传统半导体材料逐渐暴露出短板,因此,科研人员在自然界寻找一些能够取代传统材料的新型半导体材料。由于传统半导体受到禁带宽度的限制,在有些方面的性能有很大的不足,一些超宽禁带材料开始引起人们的注意。在超宽禁带半导体材料中,氧化镓在击穿电场、透光率以及电子迁移率等方面的优势非常显著,所以广泛地应用在一些大功率、高频以及光电器件中。氧化镓材料的研究可以分为氧化镓纳米材料、氧化镓单晶和氧化镓薄膜,本文主要对氧化镓薄膜进行了研究。首先,本论文探究了高温生长氧化镓薄膜的影响因素之一氧气流量比例,通过改变氧气流量比例来制备出性能较优秀的氧化镓薄膜。在1%氧气流量比例下制备出的薄膜具有最优的结晶质量,薄膜表面光滑均匀,还具有良好的透过性和紫外敏感性,另外,在光致发光测试中发现了一个紫外到绿光区域的发光峰,这可能是由薄膜中不同的缺陷产生复合能级而形成的。对薄膜生长条件的探究为制备高结晶质量的氧化镓提供了必要条件,也为今后的研究提供了新的思路。第二,我们在蓝宝石衬底上常温磁控溅射生长了氧化镓薄膜,为了使非晶态的氧化镓结晶质量变好,对薄膜进行高温热退火处理,氧化镓在退火过程中会发生晶格重组现象,这减少了其内部的缺陷。本文探究了氧化镓薄膜退火的较优条件,并且通过控制氧化镓薄膜的退火温度探究其性质变化的规律。对薄膜的结构组分和光学性质进行了表征分析,显然地,氧化镓薄膜退火温度的升高能够一定程度地改善薄膜的结晶质量,这可能是因为在长时间的高温过程中,非晶态的氧化镓薄膜经过高温再结晶显现出结晶的性质,而且薄膜表面形貌也有所改善。但是在退火温度继续增大时,在高温应力的作用下,完整的晶格被破坏,薄膜呈现非晶状态,而且表面能观察到大块的颗粒,薄膜的粗糙度变大。最后在退火后的薄膜上沉积Pt电极,探究所制备的MSM型日盲探测器的光电性能。其中900℃下退火的薄膜制备出的探测器在性能方面具有很大的优势,器件的光暗电流比可以达到2×10~3,而在响应时间方面器件的性能更为突出,已经达到了0.05s以内,优于报道的同类氧化镓器件。制备出的紫外探测器在响应速度性能上的优秀表现为氧化镓器件在高精密仪器领域的应用提供了可能性。