和集成电路相比,集成光路拥有着高速度、大容量和低损耗等特点。从集成光路的材料结构上看,单片型集成光路是人们所期望的。在实现相同功能时,单片型集成光路往往比混合型集成光路占据的体积更小,而且单片型集成光路制备起来更加容易,各种器件之间更加协调稳定。为了获得单片型集成光路,必须要有一种多功能的光学材料,而铌酸锂晶体正是这样的材料。铌酸锂晶体具有相当优异的光学和电学方面的性能,集电光、声光、热电、压电、光折变和非线性等效应于一身,可以制备出集成光路所需要的各种器件,如光波导、光开关、电光调制器、声光调制器、热电传感器、压电传感器、光参量振荡器、波分复用器和耦合器等等。为了制备出铌酸锂单片型集成光路,还缺少铌酸锂材料制备的激光器。我们知道pn结是一个半导体激光器的主要工作结构,因此,本论文的终极目标是制备出铌酸锂pn结,而且由于铌酸锂的禁带很宽,pn结发光的波长将位于紫外波段,这会对紫外激光二极管的发展提供一个新的途径。本论文的主要工作：我们以铌酸锂为主要材料的单片型或者是准单片型集成光路为目标。对于铌酸锂单片型集成光路,我们通过对铌酸锂载流子的调控寻找到了铌酸锂的p型材料,并通过各种镀膜技术生长了铌酸锂的同质pn结,pn结的I-V曲线测量显示出了良好的整流性能。考虑到铌酸锂晶体的导电性极差,我们又考虑了铌酸锂准单片型集成光路。在此集成光路中,高掺铁铌酸锂晶体显示出较好的导电性能,相比于不掺杂的同成分铌酸锂晶体,电导率可提高6个数量级,将高掺铁的铌酸锂晶体作为n型材料用激光分子束外延的方法将之生长到p型硅上,从而形成了铌酸锂/硅的异质pn结,此pn结也显示出了良好的整流性能。论文内容的安排如下：第一章,介绍了铌酸锂晶体的发展概况、结构特征、缺陷类型和占位、能带特征、载流子类型,以及集成光学的发展、特点和集成光路器件,简介了论文的主要目的和实验安排。第二章,介绍了导电类型检测方法,从中选出了最适合铌酸锂晶体的全息法；p型铌酸锂的制备,最终确定了3m01%掺锆铌酸锂晶体和热电氧化法处理的掺铁铌酸锂晶体具有p型的导电类型。第三章,分别用磁控溅射法、液相外延法和激光分子束外延法制备出了铌酸锂的同质结,并测量了这些同质结的伏安特性。第四章,高电导率铌酸锂的探寻,制备了导电性能大幅提高的高掺铁铌酸锂晶体；用激光分子束外延法制备出了铌酸锂/硅的异质结；对铌酸锂pn结的整流性能进行了测试。第五章,总结和展望,对本论文的工作进行总结,对今后的工作进行了展望。