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由于非极性AlGaN基Ⅲ族氮化物中无沿材料生长方向的量子限制斯塔克效应(QCSE),故其被认为是制备紫外发光二极管(UV-LEDs)深具潜力的材料。本论文采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术,在半极性(11 02)r面蓝宝石衬底上外延生长了非极性(112 0)a面AlGaN基外延薄膜,并重点对其p型掺杂技术及机理进行了深入研究。本研究采用改良的Mg-delta掺杂技术成功实现了高空穴浓度的非极性a面AlGaN材料、AlGaN/GaN超晶格(SL)材料和AlGaN/GaN分布式布拉格反射镜(DBR)材料的p型掺杂。上述研究成果为制备高光效的AlGaN基UV-LED奠定了坚实的基础。本论文的主要研究内容和成果如下:1.采用改良的Mg-delta掺杂技术,在半极性r面蓝宝石衬底上外延生长非极性a面p-AlGaN薄膜,并通过优化Mg-delta掺杂过程中Cp2Mg的通入时间,最终获得了空穴浓度高达1.4×1018 cm-3的样品。2.对传统的单步快速热退火(RTA)、高低温两步RTA、O2/N2两步RTA及新开发的多步RTA技术进行了对比研究。研究结果表明,多步RTA技术可以更有效地提高Mg掺杂AlGaN材料中Mg-H络合物的分解效率,因而最终获得了电阻率低至0.7Ω?cm,空穴浓度高达1.9×1018 cm-3的样品。3.在非极性a面p-AlGaN/GaN SL材料的外延生长过程中引入Mg-delta掺杂和Al组分渐变的AlGaN缓冲层技术。研究结果表明,由于此二项技术的引入,p-AlGaN/GaN SL样品的表面形貌和空穴浓度均得到了显著的提升,并最终获得了表面粗糙度均方根值低至0.6 nm,空穴浓度高达4.2×10177 cm-3的样品。4.采用MOCVD技术成功制备了非极性a面Mg掺杂的p-AlGaN/GaN DBR结构。反射率测试结果表明,当AlGaN/GaN DBR的设计中心波长为390 nm时,其形成的光子禁带带宽为45 nm,反射率为55%。而当AlGaN/GaN DBR的设计中心波长为280 nm时,其形成的光子禁带仅对270-320 nm范围内的出射光具有较高反射率(>35%)。同时,以上两种p型DBR材料的空穴浓度均高于2×10177 cm-3。