β-Ga2O3是近年来新兴的超宽禁带半导体材料之一,因具有4.2～4.9eV的超大禁带宽度,高热稳定性和天然衬底可以大规模生产等特点而受到广泛关注。β-Ga2O3击穿电场高,导通电阻低,巴利加优值高,还具有室温铁磁性和阻变特性,结合当前先进的材料制备和表征技术,使β-Ga2O3处于电子（功率器件）、光电子（光探测和发光器件）和传感系统（应用传感器）等领域的发展前沿。β-Ga2O3单晶可以直接通过熔体生长获得、薄膜可以通过多种工艺制备,加上日益完善材料表征技术和基础物理学的发展,为β-Ga2O3器件制备提供了可靠基础。此外,对于β-Ga2O3材料的研究也进一步促进了包括工程、计算和理论研究等领域的发展。虽然β-Ga2O3材料的一些关键问题已取得了较大突破,但在材料制备、性质研究和相关器件应用等方面尚不够深入,特别是β-Ga2O3薄膜质量仍然较低,可控掺杂研究也不成熟的问题使得β-Ga2O3器件性能距离实际应用仍存在较大差距。本文针对以上两个重要问题,采用高温MOCVD系统,对β-Ga2O3薄膜制备和n型掺杂进行了深入细致的研究:1.以MOCVD工艺在c面蓝宝石衬底上生长了β-Ga2O3薄膜,通过对比实验,对薄膜性质有重大影响的工艺条件进行了调整与优化。对在不同条件下制备的薄膜进行了表征,分析了薄膜生长的热力学和动力学。通过对比实验获得的不同β-Ga2O3薄膜的特性,总结出β-Ga2O3薄膜最佳的生长温度和最佳生长压强。2.结合GaN高温氧化和MOCVD两种方法,首先对蓝宝石衬底上的GaN薄膜进行高温氧化形成Ga2O3/GaN/蓝宝石模板,然后通过MOCVD方法,在该模板上生长了 β-Ga2O3薄膜,并对两种方法制备的β-Ga2O3薄膜特性进行了研究与分析。通过与常规生长的β-Ga2O3薄膜进行对比后发现,在Ga2O3/GaN/蓝宝石模板上生长的β-Ga2O3薄膜晶体质量得到了明显的提升。3.以硅烷做n型掺杂剂,通过MOCVD工艺在蓝宝石和（100）方向的β-Ga2O3衬底上生长了n型β-Ga2O3薄膜,详细研究了硅烷流量和氧退火时间对β-Ga2O3薄膜性能的影响。通过实验获得了β-Ga2O3薄膜载流子浓度与硅烷流量和退火时间的关系。对比在两种不同衬底上获得的n型β-Ga2O3薄膜发现,在（100）方向的β-Ga2O3单晶衬底上同质外延的β-Ga2O3薄膜薄膜晶体质量更高,缺陷密度更小,更有利于器件制备。