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AlGaN基紫外LED在化学检测、水净化、消毒、环保、紫外通讯、白光照明等诸多领域有着广阔的应用前景,是当前的研究热点。然而传统的c面AlGaN LED中存在极强的极化电场,极化电场来自于沿c方向的自发极化和压电极化。这种极化电场对LED是有害的,极化电场会导致电子和空穴的波函数在空间上分离,这种分离导致电子和空穴的复合几率降低,从而导致AlGaN基LED的内量子效率下降。生长与极化电场方向相垂直的a面或m面的非极性材料能避免极化电场对量子阱能带的影响。然而,非极性材料面内存在极强的各向异性,导致薄膜中位错和堆垛层错密度很大,薄膜表面非常粗糙,想要获得高质量且表面光滑的非极性材料十分不容易。本论文利用金属有机气相沉积(MOCVD)法在r面蓝宝石上衬底上生长a面AlGaN薄膜,优化α-AlGaN的工艺条件,具体工作如下：(1)研究了r面蓝宝石衬底氮化工艺对α-GaN薄膜的影响,通过对比氮化与没有氮化的衬底上生长的α-GaN晶体质量和表面性能,讨论了氮化在薄膜生长过程中的作用。(2)研究了低温AlN成核层和高温A1N成核层分别对α-Al0.1Ga0.9N薄膜的影响,发现高温AlN成核层上生长的α-Al0.1Ga0.9N薄膜晶体质量和表面性能更好,优化了高温AlN成核层的厚度,高温AlN成核层在40nm厚度时的晶体质量和表面性能最好。(3)适量升高生长温度能提高薄膜的晶体质量,但温度过高又会导致Al0.1Ga0.9N分解,形成坑洞,α-AlGaN最合适的生长温度在1010℃到1030℃之间。(4)增加Al0.1Ga0.9N薄膜的厚度不能很明显地改善沿c方向的晶体质量,m方向的晶体质量能得到一定程度的改善。同时,薄膜的各向异性随着厚度的增加也能得到改善(5)采用Ⅴ/Ⅲ分成三步逐渐减小的方法生长α-Al0.1Ga0.9N可以获得很平整的表面,其均方根粗糙度为1.29nm。(6)在成核层与α-Al0.1Ga0.9N之间插入A1N/Al0.1Ga0.9N超晶格能有效改善α-Al0.1Ga0.9N薄膜的晶体质量,当超晶格周期数为20时,测得(1120)面内沿c方向半高宽为673arcsec,沿m方向的半高宽为1101arcsec o(7)在掺杂方面,优化了掺杂浓度,n-Al0.1Ga0.9N的电子浓度最高能达到2.48×1018cm-3, p-Al0.1Gao.9N的空穴浓度最高能达到4.11×1017cm-3,n型和p型掺杂均会导致薄膜的晶体质量和表面性能下降。(8)在2.5μm的α-Al0.1Ga0.9N上成功生长了GaN/Al0.1Ga0.9N量子阱。研究了阱层厚度对量子阱发光的影响,研究表明,在一定的范围内,随着阱层厚度的增加,量子阱的PL发光强度明显增强。