日盲紫外探测器在导弹预警、火灾检测和环境紫外线检测等领域有越来越重要的应用，受到了人们的广泛关注。特别在超高压、特高压线路污闪、电晕的检测应用上日益受到重视。以氮化镓(GaN)和氧化锌(ZnO)为代表的第三代半导体材料具有量子效率高，电子迁移输速率高、耐高温、抗辐射等特性，非常适合于制成能在恶劣环境下工作的日盲紫外探测器。ZnO基薄膜具有材料丰富，带隙调控范围宽，有便宜的晶格匹配的外延衬底等优点，成为制备日盲紫外探测器的理想材料。然而，由于高Mg组分MgZnO三元合金材料存在相结构分离问题，因此如何生长出高质量的宽带隙MgZnO薄膜，并制备高响应性能的日盲紫外探测器仍然是一个具有挑战性的课题。本论文从MgZnO薄膜材料生长出发，通过Mg组分的掺入量调控MgZnO薄膜的带隙宽度，考察了不同衬底对MgZnO薄膜生长模式的影响，基于高Mg组分的宽带隙MgZnO薄膜制备了金属-半导体-金属结构日盲紫外探测器原型器件，分析了探测器中的光电导增益的物理机制，最终制备出高性能的日盲紫外探测器原型器件。本论文工作的主要研究内容和创新性如下:　　首先，利用反应磁控溅射方法，采用Zn和Mg靶在氧气和氩气的混合气氛中生长了MgZnO三元合金薄膜。摸索了气体氛围，溅射压力，衬底偏压，特别是衬底温度，生长速率对MgZnO薄膜的晶体质量、光学和电学性质的影响。对比了不同生长条件下MgZnO薄膜的生长习性，摸索出生长高质量MgZnO薄膜的最佳参数。通过控制Mg/Zn靶材的溅射功率比，调节MgZnO薄膜中的Mg组分，实现了MgZnO薄膜带隙宽度的调控，得到了MgZnO薄膜中带隙宽度与Mg组分之间的关系。　　第二，对比了不同衬底温度和生长速率对石英衬底上生长高Mg组分MgZnO薄膜的晶体质量、光学和电学性质的影响。采用提高衬底温度，降低生长速率的方法有效地解决了高Mg组分MgZnO薄膜的相分离问题，在石英衬底上生长出了高质量的Mg0.51Zn0.49O日盲薄膜。　　第三，研究了衬底对高Mg组分MgZnO薄膜生长的影响。在MgO，石英和蓝宝石三种衬底上外延生长了Mg0.50Zn0.50O薄膜，考察薄膜与衬底间晶格匹配度对薄膜生长模式、成膜质量、表面平整度和光学性质的影响。本工作研究发现衬底的晶格决定了Mg0.50Zn0.50O薄膜的相结构。晶格匹配会使薄膜的生长呈现为二维生长模式，生长出的Mg0.50Zn0.50O薄膜的晶体质量更高，表面更平整。该研究表明，由于电子结构的差异会导致立方相Mg0.50Zn0.50O薄膜的带隙宽度比六方相Mg0.50Zn0.50O薄膜的带隙宽度大0.8eV。　　第四，对比了Au、Al和Ti/Au金属电极的电极粘附性及电极接触类型，结果表明Ti/Au复合金属层可以增强金属的粘附性，同时制备出肖特基接触。设计了不同结构尺寸的MSM探测器结构，研究了不同叉指宽度和叉指间距对探测器暗电流、光电流和光暗比的影响。研究表明较小的叉指宽度有利于增加探测器的信噪比，并提高探测器的响应速度。　　第五，基于不同带隙宽度的MgZnO薄膜制备了UV-A、UV-B和UV-C紫外探测器原型器件。利用石英衬底上生长的高质量的Mg0.51Zn0.49O宽带隙薄膜制备了高响应度的日盲紫外探测器原型器件。利用深能级瞬态谱仪测量了Mg0.51Zn0.49O薄膜中的深能级位置和浓度，尝试从EV+282meV深能级对光生空穴的陷阱效应出发解释了Mg0.51Zn0.49O日盲探测器中光电导增益产生的物理原因。最后，搭建了日盲紫外探测器的原型机，并在太阳光环境实现了对电晕中日盲紫外信号的响应。　　第六，得益于晶格近匹配，在ZnO单晶衬底上生长了高质量、高表面平整度的单一六方相Mg0.51Zn0.49O薄膜，并提出了生长厚膜MgZnO薄膜抑制ZnO衬底光响应的方法。理论模拟表明当MgZnO薄膜和MSM探测器叉指间距相比拟时，ZnO衬底的光响应信号可以得到有效抑制。基于2.5μm的Mg0.51Zn0.49O/ZnO薄膜，成功制备了高性能的日盲紫外探测器原型器件。　　最后，面向日盲紫外探测器面阵器件的制备，设计了新型的无需p型材料的垂直结构MgZnO日盲紫外探测器。其中制备Al掺杂的高导、高日盲紫外光透过的超宽带隙Al∶MgZnO透明导电薄膜是制备垂直结构日盲探测器的关键。通过两步法制备了高载流子浓度和迁移率的Al∶Mg0.48Zn0.51O薄膜透明导电薄膜。该研究为制备MgZnO日盲紫外探测器面阵提供了新的途径，研制的Al∶Mg0.48Zn0.51O薄膜紫外透明导电薄膜并且可应用于其他深紫外光电器件的透明电流扩展电极制备。