AlN是一种重要的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料。同其它半导体材料相比，AlN具有很多优良的物理与化学性质。作为直接跃迁型半导体材料的AlN不仅具有高的热导率、高的热稳定性、强的击穿电压、宽的禁带宽度、高的表面声学波速度，而且还与GaN具有相似的晶格常数和热膨胀系数。这些特点决定了AlN在GaN外延生长、真空紫外光源、辐射探测器、大功率高温电子器件封装以及表面声学波器件等领域具有广阔的应用前景。本文围绕着AlN在这些领域的应用前景，开展了AlN半导体材料的生长、掺杂和器件相关问题的研究。本论文具体研究工作以及取得的主要结果如下:　　 1.择优取向AlN薄膜的反应磁控溅射室温生长研究。采用直流反应磁控溅射薄膜生长技术在Sapphire衬底上室温生长择优取向AlN薄膜，研究了直流反应磁控溅射生长参数对AlN薄膜生长的影响。研究结果表明:短靶距、低工作压强和适中的N2偏压有利于高质量的(002)择优取向AlN薄膜的生长。　　 2.Sapphire表面氮化处理对AlN薄膜反应磁控溅射室温生长影响的研究。系统研究了Sapphire、表面氮化的Sapphire衬底对直流反应磁控溅射AlN薄膜择优取向性的影响。研究表明:Sapphire表面氮化处理不仅能够改善AlN薄膜的结晶质量，而且还可以减少AlN薄膜的残余应力;但对AlN薄膜表面粗糙度以及光学性质并没有显著改善。　　 3.单晶AlN薄膜的金属有机气相外延生长研究。利用低压金属有机气相外延薄膜生长设备，采用低温生长的AlN为缓冲层，结合高温生长条件，在Sapphire衬底上制备了高质量的单晶AlN薄膜，研究了AlN低温缓冲层对AlN薄膜质量的影响。结果表明:AlN低温缓冲层能够促进了AlN薄膜从三维岛状生长模式向二维层状生长模式的转变，有效的降低了AlN薄膜中的位错密度，改善了AlN薄膜的晶体质量。　　 4.AlN薄膜热扩散掺杂的探索性研究。采用SiNx和Si为扩散源，对低压金属有机气相外延生长的AlN薄膜进行了Si热扩散掺杂，研究了Si掺杂对AlN薄膜电学性质的影响。研究表明:SiNx作为Si的扩散源有利于促进Si向AlN薄膜中的扩散，能够显著的改善AlN薄膜的电学性质。非故意掺杂AlN薄膜的电学性质主要与薄膜中残余的VN3+相关;VN3+和Si在AlN中的激活能分别为1.0eV和0.45eV。　　 5.AlN薄膜在X-射线探测应用方面的可行性研究。利用低压金属有机气相外延生长的AlN薄膜，制备了AlN光电导X-射线探测器原理器件，研究了AlN光电导X-射线探测器对X-射线强度的响应。研究结果表明:AlN光电导X-射线探测器具有很小的漏电流，在100V的偏压下其值小于0.1nA，光电流随X-射线强度的增加而非线性的增加，并且在强X-射线照射下，光电流与暗电流之比可达到10。利用ABC模型，对AlN光电导X-射线探测器的X-射线强度响应特性进行了分析，其结果表明:AlN光电导X-射线探测器中载流子的复合机制主要是直接复合。