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人们对多元化合物半导体材料如铟镓氮(InxGa1-xN)、铝铟氮(AlxIn1-xN)、铝镓氮(AlxGa1-xN)、铟镓磷(InGaP)和镁锌氧(MgxZm1-xO)等进行研究的个重要原因是这些材料的禁带宽度可以通过改变组分进行调节,因而成为制造半导体光电器件和光电子器件的重要材料,在发光二极管(LED)、激光器(LD)、紫外探测器、薄膜晶体管、存储器等领域有着极其广阔的应用前景。近年来,氧化铝的纳米、薄膜及其掺杂材料的制备和发光性质研究引起人们的关注,氧化铝具有带隙宽(-8.7eV)、高的击穿场强(6-8MV/cm)、介电常数高(-9)、化学和热性能稳定等优点。氧化铟(In2O3)具有直接带隙(Eg～3.7eV),是重要的光电子信息材料。铝和铟同属Ⅲ族元素,而Al2(1-x)In2xO3材料可以认为是A12O3和In2O3两种材料的合金。铝-铟金属氧化物具有带隙宽度可以通过改变材料的组分进行调制的特点,而且带隙宽、调制范围大,并且无毒无污染,因此Al2(1-x)In2xO3应该是一种很有希望和前途的紫外透明半导体材料、短波长发光材料和超晶格量子阱材料。本论文对Al2(1-x)In2xO3薄膜的制备进行了实验探索和测试分析,对其结构和光电性质进行研究。本论文的主要研究工作及结果如下：1.使用MOCVD方法,以高纯In(CH3)3作为铟源,高纯O2作为氧源,超高纯N2作为气路载气,在600℃下多个衬底上制备了In2O3外延薄膜。使用多功能X射线衍射仪对样品进行分析,结果表明YSZ(111)衬底上生长的薄膜具有单一取向结构,结晶质量最好。因此,在YSZ(111)上制备In2O3外延薄膜,生长温度为500-700℃,研究衬底温度对薄膜结构和光电性质的影响。XRD图谱和ψ扫描曲线的测试结果表明,在600℃时生长的薄膜结晶质量最好。通过ω摇摆曲线和高分辨透射电镜对薄膜内部结构进行测试分析,得出YSZ(111)衬底上外延生长In2O3薄膜的外延关系示意图,确定了其外延关系为：面外外延关系In2O3(222) YSZ(1111),面内外延关系In2O3样品在可见光范围(200-800nm)内的平均透过率均超过了77%,薄膜对应的光学带隙值为3.62-3.65eV,600℃时制备的样品具有最小值为3.62eV。制备In2O3薄膜的载流子迁移率在600℃时达到最大值为27.7cm2v-1s-1,对应的载流子浓度为5.13×1018cm-3,电阻率为4.4×10-2Ω·cm。2.使用MOCVD方法,以高纯In(CH3)3和Al(CH3)3作为M0源,高纯O2作为氧化剂,超高纯N2作为管路载气,基于以上确定的实验条件,首先在YSZ(100)上600℃衬底温度下生长Al2(1-x)In2xO3[x=In/(Al+In),原子比,x=0.1～0.91薄膜,研究不同组分对薄膜性质的影响。XRD图谱显示,随着In含量的减少,薄膜由结晶质量较好的In203立方结构逐渐变差,在Al含量高时,未观测到衍射峰。生长的薄膜样品在可见光范围的平均透过率超过了73%,光学带隙从3.68eV递增到4.68eV,可随组分的变化进行调制。由于氧化铝的生长温度比较高,因此采用相同的条件在700℃衬底温度下YSZ(100)和(111)衬底上生长Al2(1-x)In2xO3薄膜。对样品进行X射线衍射扫描表明：随着In含量的减少,薄膜的结晶质量逐渐变差,由立方结构In2O3变为非晶或微晶结构,高Al含量时未观测到衍射峰。通过分析高In含量样品(Al1.6In0.4O3)的高分辨透射电镜结果得到,薄膜的结晶质量较好,但存在多晶成分,YSZ(100)与(111)衬底上生长的外延薄膜的外延关系分别为In2O3(100)‖YSZ(100)及In2O3(222)‖YSZ(111)。制备的Al2(1-x)In2xO3薄膜组分比与设定值基本一致,在可见光范围内的平均透过率均达到了74%以上,光学带隙随Al含量从3.63eV增加单调递增到4.63eV,可通过改变薄膜组分进行调制。薄膜样品的载流子迁移率随Al元素含量的增加不断减小,薄膜电阻率在Al含量为20%时有最小值,之后单调递增。