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β-Ga2O3作为一种新型的宽禁带半导体材料,不仅具有超宽的带隙和高耐压、低损耗特性,而且具有很好的化学和热稳定性,这使其在高功率器件以及日盲紫外探测器等方面具有广阔的应用前景。目前,β-Ga2O3材料的研究还处于初期阶段,针对β-Ga2O3材料的制备和相关性质研究还不够系统和深入。尤其是β-Ga2O3薄膜质量不高,限制了其在半导体器件上的应用。此外,β-Ga2O3的掺杂研究进展缓慢。虽然n型掺杂取得了一些进展,但仍需进一步研究以改善其电学性能,且β-Ga2O3的p型掺杂仍然是一个难题。本论文针对目前β-Ga2O3材料的研究热点和难点问题,采用高温氧化物MOCVD系统,围绕β-Ga2O3薄膜和一维纳米材料的生长、β-Ga2O3薄膜的掺杂以及β-Ga2O3基日盲紫外探测器制备几个方面开展了一些研究工作。具体研究内容如下:1.采用MOCVD工艺,在c面蓝宝石衬底上生长了β-Ga2O3薄膜。主要研究了生长温度和生长压强对β-Ga2O3薄膜结构、形貌以及光学性能的影响。通过对比不同条件下生长的β-Ga2O3薄膜的特性,获得了β-Ga2O3薄膜生长的最佳温度和压强条件。对β-Ga2O3薄膜的室温和变温光致发光性能进行了系统研究,并对其发光机理进行了深入分析。2.采用MOCVD工艺,在硅衬底上生长了β-Ga2O3薄膜。主要研究了生长温度和缓冲层对β-Ga2O3薄膜结构、形貌以及光学性能的影响。通过对比分析不同温度条件下生长的β-Ga2O3薄膜的特性,优化了β-Ga2O3薄膜生长的温度条件。通过β-Ga2O3缓冲层的生长,显著改善了薄膜的质量,并获得了最佳β-Ga2O3缓冲层的生长温度。3.以Au为催化剂,采用MOCVD工艺在c面蓝宝石衬底上生长了β-Ga2O3一维纳米材料。主要研究了生长温度和Au颗粒的粒径对β-Ga2O3一维纳米材料的晶体结构、形貌和光学性能的影响。通过调整生长温度,在低温下获得了非晶态的β-Ga2O3纳米线,在高温下获得了结晶态的β-Ga2O3纳米柱。4.采用MOCVD工艺,以硅烷为硅源,对β-Ga2O3薄膜进行了Si掺杂实验。主要研究了Si的掺杂量对β-Ga2O3薄膜的结构、形貌、光学以及电学性能的影响。研究发现Si掺杂在一定程度上会抑制β-Ga2O3薄膜（2—01）晶面的择优生长。随着Si掺杂量的增大,β-Ga2O3薄膜的表面形貌发生了显著的变化。此外,Si掺杂能够极大地改善β-Ga2O3薄膜的电学性能,掺杂后薄膜的电阻率可降至1.79×10-1Ω?cm,载流子浓度和迁移率分别达到1.3×10199 cm-3和2.68 cm2/V?s。5.采用MOCVD工艺,对β-Ga2O3薄膜进行了Mg掺杂实验。主要研究了Mg的掺杂量对β-Ga2O3薄膜的结构、形貌、光学以及电学性能的影响。研究表明,随着Mg掺杂量的增大,β-Ga2O3薄膜结晶质量变差。此外,β-Ga2O3薄膜的光学带隙随着Mg掺杂量的增大而逐渐增大,从4.97 eV增大到5.17 eV。6.基于c面蓝宝石衬底上生长的未掺杂的β-Ga2O3薄膜制备了MSM型日盲紫外探测器。器件呈现了较好的日盲紫外探测性能,在15V偏压下,暗电流为9.5 nA,光暗电流比为93.7,响应度为0.008 A/W。器件的响应波长范围为230275nm,处于日盲紫外光范围内。7.在p-Si（111）衬底上生长了未掺杂和Si掺杂的β-Ga2O3薄膜,并以此结构为基础制备了pn结型日盲紫外探测器。研究结果表明,相比于未掺杂β-Ga2O3薄膜制成的器件,基于Si掺杂β-Ga2O3薄膜制成的器件表现出了更好的整流特性。然而,在日盲紫外探测性能方面,基于未掺杂β-Ga2O3薄膜制成的器件的日盲紫外探测性能较好。在-15 V偏压下,暗电流为6.9 nA,光暗电流比为7101.1,响应度为225.9 A/W,且器件的响应速率较快,上升沿的弛豫时间为1.64 s,下降沿的弛豫时间为0.1 s。