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Ⅲ-N化合物由于其禁带宽度大,高饱和电子漂移速度等优异的性能已经成为了最受人关注的化合物半导体体系之一。与氮化镓（GaN）和氮化铟（InN）相比,氮化铝（AlN）拥有禁带宽度大和稳定性好等优点。但AlN和AlGaN材料的生长方法和GaN材料有所不同,并且其p型掺杂相较于GaN材料更为困难。在AlN生长过程中,预反应和生长温度等问题影响了AlN外延层的晶体质量和表面形貌。而AlN和AlGaN的p型掺杂则由于Mg激活能随着Al组分升高而增加和n型缺陷氮空位的形成能随Al组分升高而减小这两方面的原因,相比于GaN材料更为困难。因此在本论文中,我们研究了高温AlN缓冲层和p型的Al0.55Ga0.45N。主要内容分为以下两个部分:1.研究了Ⅴ/Ⅲ比对在蓝宝石衬底上直接生长的高温AlN缓冲层的影响。不同Ⅴ/Ⅲ比的条件下生长的AlN均呈现出岛状生长的模式。X射线衍射的结果表明随着Ⅴ/Ⅲ比的增大,晶体质量逐渐改善。但样品的表面粗糙度则随着Ⅴ/Ⅲ比的增加逐渐升高,这是由于AlN岛增大造成的。在实际应用中,应该根据具体情况综合考虑上述两方面的影响。2.研究了p型Al0.55Ga0.45N的表面形貌和电学性能。先利用X射线衍射和相应的模拟软件确定了AlGaN的Al组分。再利用原子力显微镜表征了样品的表面形貌。随着Mg掺杂浓度的升高,样品表面的粗糙度呈现出先增大后减小的趋势。最后利用四探针电阻测试仪测量了样品的电学性能。样品的电阻率随着Mg掺杂浓度的增加,呈现出先增大后减小再增大的趋势。这是因为随着Mg的掺入样品先由n型转变为p型,电阻增大。接着,随着Mg浓度升高,空穴浓度升高,电阻率降低。而当Mg浓度过高时,电离的Mg原子数目开始减小,样品的电阻率又开始增大。综上所述,我们通过调节在蓝宝石上直接高温生长的AlN的Ⅴ/Ⅲ比,获得了晶体质量和表面形貌较好的AlN缓冲层。接着在其上生长了Al0.55Ga0.45N外延层,通过调节生长过程中通入的Cp2Mg流量,研究了Mg掺杂对其表面形貌和电学性能的影响的规律。