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紫外光本身在丝网印刷、聚合物固化、环境保护、白光照明以及军事探测等领域都有重大应用价值。Ⅲ族氮化物AlGaN材料具有直接带隙且带宽从3.4eV至6.2eV连续可变，波长范围覆盖200nm-365nm的紫外波段，是制备紫外深紫外LED的理想材料。基于分子束外延系统（MBE）在低温和远离平衡态生长方面的卓越表现以及其优于MOCVD的互扩散性，本文主要开展了高质量AlN、AlGaN薄膜以及Al0.75Ga0.25N/Al0.45Ga0.55N多量子阱结构的分子束外延生长研究。主要结果如下：1.研究了在分子束外延（MBE）生长AlN薄膜的过程中提高AlN薄膜的生长温度，插入低温AlN缓冲层，增大生长过程中的Ⅲ/Ⅴ比例对AlN薄膜晶体质量和表面形貌的影响。研究发现生长温度对螺位错的影响很小，刃型位错的密度则随温度的上升而降低。缓冲层对刃型位错和螺位错密度的影响是一种耦合关系，及降低螺位错的同时会增加刃型位错的密度，降低刃型位错密度的同时会增加螺位错的密度。Al/N束流比对于AlN薄膜的表面形貌影响很大。在富氮情况的生长下表面很不平整，在富铝的情况下，富余的Al金属层能够有效提高AlN的表面平整度，但是过多的Al金属会导致表面Al金属的残留，也就是一般所说的Al-droplet。2.通过在AlN模板与Al组份为45%的AlGaN薄膜之间生长Al组份渐变层减小因晶格失配产生的应力，减少在异质外延界面处产生的位错。研究了Al组份渐变层对AlGaN薄膜晶体质量的影响。XRD测试到到AlGaN薄膜（002）面的峰值半宽为143arcsec，表明Al组份渐变层对于减少晶体中位错提高AlGaN晶体质量有一定的作用。AFM测试得到平整的表面，可以看到清晰的原子台阶，1μｍ×1μｍ范围内的RMS仅为0.48nm，说明AlGaN薄膜具有平整的表面。3.制备了5个周期的量子阱，其中垒的厚度为5nm，Al组份为75%，阱的厚度分别为3nm、2nm、1nm，Al组份为45%。研究了不同阱的厚度对于量子阱内量子效率的影响。研究发现量子阱的发光波长均在280nm以下，随着阱宽的减小，波长蓝移，同时出光强度变弱。一方面，量子局限斯塔克效应造成量子阱中载流子波函数偏移导致载流子复合几率减小。另一方面，XRD测试结果中并没有出现明显的卫星峰，表明量子阱界面并不锐利，粗糙的界面在量子阱中产生非辐射复合中心，导致量子阱发光强度弱。研究表明在分子束外延设备中以较高的生长温度，在富金属环境下使薄膜以三维模式生长，引入低温AlN缓冲层得到晶体质量高、表面平整的AlN模板。插入Al组份渐变层可以在一定程度上降低AlGaN材料中的位错密度。进一步优化AlGaN量子阱的生长条件，控制好界面的平整度，将得到内量子效率高的AlGaN量子阱。