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GaN基紫外探测器的灵敏度高、抗干扰能力强，在军事和民用领域具有十分重要的应用价值。本论文主要围绕GaN基紫外探测器的关键问题而展开，包括:GaN雪崩光电二极管(APD)器件结构模拟与设计;MOCVD生长条件对AlN薄膜面内晶粒尺寸的影响;氧气在掺Mg杂质p-GaN热退火中的影响:过量Mg掺杂的GaN盖层对p-GaN欧姆接触的影响。主要工作利成果如下: 1、利用SimWindows软件模拟分析了在不同反向偏压下p-i-n结构和吸收倍增分离(SAM)结构的GaN雪崩光电二极管电场分布，分析了各层厚度和浓度等参数对电场分布的影响，特别是浓度对击穿电压的影响。越高的p区浓度（高于1×1018 cm-3）和越低的i区本底浓度（低于5×1016 cm-3），对器件的电场限制越强以及使器件击穿电压越低。对于分离倍增结构(p-i-n-i-n)，中间的n区浓度和厚度应该适中（如:浓度取2×1018 cm-3，厚度取0.05μm），既要降低击穿电压又要防止退化为p-i-n结构。最后提出了优化的器件结构参数，以改善器件的性能。 2、研究了金属有机化合物化学气相沉积设备(MOCVD)生长条件对氮化铝(AlN)薄膜质量的影响。应用Williamson-Hall方法测试并分析了不同氮化时间、AlN缓冲层生长时间、载气流量三个生长参数对AlN薄膜面内晶粒尺寸的影响。实验结果表明随着氮化时间减小、缓冲层生长时间增加、载气流量减少，AlN薄膜的侧向生长和岛的合并能力越强，面内晶粒尺寸都随之增大，从而晶体质量也越好。 3、研究了氧气气氛在p-GaN快速热退火激活过程中的影响。发现当退火气氛中N2与O2比例为4∶1时，在750℃下退火的p-GaN样品可以获得最好的电学性质，也即是说电阻率最小。通过SIMS研究表明当在N2气氛中掺入O2将使得p-GaN样品中的H元素浓度大量减少，而H元素会钝化p-GaN样品中的Mg受主。虽然在掺O2气氛下更高温度的退火将进一步降低p-GaN样品中的H元素浓度，但是却因为会有大量与O相关的施主被引入p-GaN样品中而使得p-GaN样品的电阻率升高。 4、研究了过量Mg掺杂的GaN盖层的生长条件对p-GaN欧姆接触的影响。研究表明过量Mg掺杂的GaN盖层能有效提升Ni/Au与p-GaN的接触性能。当盖层中Mg源与Ga源的流量比率为6.4％、层厚为25 nm、生长温度为850℃时，样品能获得最好的欧姆接触性能，也即是说比接触电阻率ρc最小。而这个生长温度远低于通常掺Mg杂质GaN层的生长温度，表明深能级缺陷带在盖层与金属之间的导电过程中起着很重要的作用。样品体电阻率lnρp与温度T-1/4呈很好的线性关系，说明变程跳跃导电机制是其主要的载流了输运机制。