宽禁带半导体材料GaN具有极其优异的物理和化学特性，其与AlN组成的三元合金AlxGa1-xN(0＜x＜1)禁带宽度可以在3.4eV～6.2eV之间连续调节，并且任意组分的AlxGa1-xN三元合金都是直接带隙，这就为紫外探测器的制作提供了优良的材料，随着Al组分的增加，GaN基紫外探测器的工作波段可以从可见光盲转向太阳光盲，后者是目前国际上的研究热点。由于Al原子的寄生反应严重、表面迁移能力差及AlxGa1-xN材料的生长机制与GaN有很多不同等原因，目前制备适用于紫外探测的高Al组分AlxGa1-xN材料还存在一定困难。本论文围绕GaN基太阳光盲紫外探测器的研制展开，重点研究了高Al组分AlxGa1-xN材料的生长及MSM型阳盲紫外探测器的制作。综合运用在位监测、双晶X射线衍射(DCXRD)、原子力显微镜(AFM)、阴极荧光谱(CL)等多种测试分析方法对所生长材料的物理性质进行了表征，并采用标准的光学测试系统对所制备器件的暗电流特性和光响应特性进行了测试。主要取得了以下结果：
　　 1.在国内率先开展了高Al组分AlxGa1-xN的NH3-MBE生长工作。以AlN/GaN为复合缓冲层生长得到了Al组分分别为20％、27.6％、31％、57.6％和76.6％的单晶AlxGa1-xN外延层。与传统的只采用低温AlN缓冲层的样品对比，发现采用AlN/GaN复合缓冲层后AlxGa1-xN外延层的结晶质量得到了提高；随着Al组分的增加外延层的晶体质量下降，但是下降幅度要比低温AlN缓冲层样品的下降幅度小。
　　 2.首次研究了AlGaN自成核缓冲层的生长温度对AlxGa1-xN外延层性能的影响。实验结果表明：采用温度较高的AlGaN自成核缓冲层有助于提高AlxGa1-xN外延层的结晶质量、表面平整度及光学质量，这与不同温度下AlGaN自成核缓冲层的表面形貌不同有关。
　　 3.研究了MOCVD系统中生长室压力、衬底温度和Ⅴ/Ⅲ比等基本生长参数对AlxGa1-xN外延层晶体质量、表面形貌及光学特性的影响。采用包含AlN/AlxGa1-xN超晶格的多层缓冲层结构来生长高Al组分(x=0.54)的AlxGa1-xN外延层。其(0002)衍射峰双晶X射线摇摆曲线的半高宽为597弧秒，相应的螺位错密度为7.45×108cm-2，均优于未使用AlN/AlxGa1-xN超晶格的样品。CL和透射谱的分析结果发现样品在水平方向存在组分不均匀现象，而在生长方向则比较均匀。
　　 4.对原子层外延方法生长高Al组分AlxGa1-xN外延层进行了初步研究：获得了Al组分为91％的单晶AlxGa1-xN外延层；其(0002)衍射峰双晶X射线摇摆曲线半高宽为173弧秒；原子力显微镜的测试结果显示样品2×2μm、10×10μm范围内的表面均方根粗糙度分别为1.95 nm和1.97 nm，说明材料的结晶质量和表面形貌得到了显著改善。
　　 5.在材料生长的基础上开展了GaN基MSM型阳盲紫外探测器的研制工作。设计制作了不同指宽、不同指间距和不同光照面积的器件并对其暗电流特性和光响应特性进行了测试。加5V偏压后，器件的暗电流为31pA，在250nm处的峰值响应度达到0.025A/W，相应的量子效率为12.4％，到370nm处器件的响应度下降了4个数量级，显示出了良好的光谱选择性。