由于平流层臭氧层的强烈吸收,在截止波长小于280 nm范围内几乎没有光子从太阳到达地球表面,日盲紫外探测器只能探测波长小于280 nm的辐射,而对可见光和红外线辐射不敏感,因此具有低噪声、高灵敏度的独特优势。Ga₂O₃具有禁带宽度大、光学特性优秀以及物理化学性质稳定的优点,是制备日盲紫外探测器的理想材料。本文对影响薄膜材料制备的压强、温度、氧分压和功率进行了统一研究,通过材料表征手段表征了薄膜特性,然后对探测器光电性能进行了比较,得出了以下结论:第一:用磁控溅射方法在c面蓝宝石衬底上外延生长Ga₂O₃,通过材料表征手段对比分析了不同沉积压强下外延Ga₂O₃薄膜的晶体结构、表面形貌、元素组成以及光学透过率,然后研制叉指型光电导紫外探测器。结果发现不同压强下外延Ga₂O₃薄膜沉积速率范围为0.3 nm/min-2.0 nm/min。同时发现随着溅射压强增大Ga₂O₃薄膜粗糙度RMS值先减小,压强大于25 mTorr之后随着压强正向增长,这是高能轰击效应和离子碰撞相互作用的结果,但总体薄膜粗糙度较低,RMS值介于2 nm-4 nm之间。所有样品在280-500 nm的平均透过率超过80%,光学吸收边位于270 nm左右,25mTorr制备样品得到光学带隙最大为5.01 eV。由XRD测试结果得出各个压强下的Ga₂O₃薄膜均是平行β-Ga₂O₃（2^—01）面生长的单一向薄膜,其中25mTorr下制备的β-Ga₂O₃薄膜结晶质量最好。此时的β-Ga₂O₃（2^—01）峰的FWHM最小可以达到0.22°,峰值强度最大可以达到3500。XPS测试结果表明随着溅射压强的增大,氧空位密度先增大后减小。因为金属与半导体界面的氧空位对载流子输运影响很大,当氧空位密度较高时,更多的电子可以通过界面势垒隧穿进入半导体,从而产生更大的光响应度。但光生载流子也容易被氧空位捕获,导致探测器恢复时间相对较长。对紫外探测器光电性能研究显示在25 mTorr的沉积压强下,紫外探测器具有大的光响应度（303 A/W）,高的光暗电流比（>10⁵）,高的外部量子效率（147628%）和较快响应速度（τ_r=0.52 s,τ_d=0.12 s）。第二:固定溅射压强为25 mTorr,设置参数变量分别为温度、功率和氧分压,分析氧分压、功率、温度对紫外探测器性能的影响机理。对比不同温度分析发现500℃下β-Ga₂O₃（2^—01）峰的FWHM最小,同时峰值强度达到最大。从AFM中看出氧化镓薄膜表面在低温时处于岛状形貌,温度升高后过渡为多晶形貌,这和薄膜的外延生长机制相符合。从紫外可见光吸收光谱中可以看到180 W功率下沉积薄膜在200 nm紫外光照下透过率降到了1%以下,同时发现当功率降低时薄膜吸收边蓝移,这可能是量子尺寸效应的作用。对紫外探测器的光电特性分析可以得知,氧分压实验可以证明薄膜内的氧空位大量减少,氧分压的改变会同时带来光暗电流的下降,氧气氛围下外延生长薄膜的光暗电流比不通氧气的要小得多,这是因为氧气氛围下得到氧化镓薄膜内部缺少氧空位,从而导致载流子密度显著降低,从而降低了薄膜导电性,导致薄膜的光电流非常小。可以通过此种方法研究降低暗电流的方式来提高光暗电流比。