钒-氧化物在临界温度（T_c）会表现出独特的绝缘体—金属相变特性,并伴随着电阻和近红外波段透过率的突变行为。二氧化钒（VO₂）的T_c为68℃（最接近室温）。在低于T_c时,VO₂薄膜是高电阻的绝缘体,在高于T_c时显示出金属态。晶体结构在相变过程中发生显著变化,即从低温绝缘体单斜结构变化到高温四方金红石结构金属相,且晶格结构变化可逆,故VO₂薄膜的相变特性也可逆。这种独特相变行为可以在光电子开关、激光防护和热智能窗等有极大的应用。但是钒-氧化物的复杂性和单一相VO₂薄膜的T_c约束了VO₂作为新材料的潜力。通过离子掺杂确实可以降低VO₂薄膜T_c至室温,但也使相变幅度显著减弱且相变热滞线圈展宽。故生长单一相VO₂薄膜并精准调控VO₂的T_c且维持光、电突变性尤为重要。本文旨在采用氧化物分子束外延（O-MBE）技术在P型氮化镓衬底上生长不同厚度的高质量VO₂薄膜,获得VO₂/p-GaN异质结。通过改变VO₂薄膜厚度引入应力的手段来调控VO₂相变特性,探究VO₂薄膜和VO₂/p-GaN异质结的电、光学相变特性。主要的研究内容:（1）通过O-MBE技术在商用的p-GaN/蓝宝石衬底上生长可以精确控制薄膜厚度的高质量VO₂薄膜,通过不同的薄膜厚度引入应力来改善相变特性。对VO₂薄膜进行X射线衍射仪（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,原子力显微镜（AFM）表征,研究VO₂薄膜的晶格结构和形貌。（2）研究生长在p-GaN/蓝宝石衬底上的不同VO₂薄膜厚度在不同温度下的电阻相变特性。在相对暴露环境下放置一年后的VO₂薄膜电学稳定性以及温度变化使得VO₂/GaN异质结从pn结到肖特基结的转变行为。（3）研究在p-GaN/蓝宝石衬底生长的VO₂薄膜光学透射率特性,包括在近中红外波长范围内VO₂薄膜不同温度下的透射率变化,近红外特定波长下不同温度的VO₂薄膜光学透射率。还包括在是否有太阳光模拟器作用中不同温度下VO₂薄膜电阻性质的变化。通过实验及表征,我们得到了生长在p-GaN/蓝宝石衬底上的具有单一相并且均匀的高质量VO₂薄膜,在56.9^oC和62.9^oC观察到可逆金属绝缘体相变（MIT）,低于VO₂体单晶的相变温度（68^oC）。升高的温度将异质结从pn结变成肖特基结。一年后的VO₂薄膜仍具有可逆相变特性,但性能变差。在2μm的近红外光照射下VO₂薄膜透射率在温度变化时具有28%的突变性。VO₂薄膜的电阻值在太阳光下与非阳光照射相比的稍微降低,仍具有电学相变性。