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SiC作为第三代宽带隙半导体材料，因具有优异的物理化学性能，在高温、高频、高压、大功率的电子器件以及光电子器件等应用领域中占有重要地位。而利用固源分子束外延（SSMBE）技术外延生长SiC薄膜，具有其独特的优势。我们在国内首次利用SSMBE技术，在Si单晶衬底上异质外延生长出高质量的3C-SiC单晶薄膜，在6H-SiC单晶衬底上同质外延并生长出基于SiC同质异构的量子阱结构，并利用同步辐射、原位RHEED以及一些常规的分析测试方法对其结构、成份、形貌和发光特性进行研究。主要的研究工作及结果如下：1高温SSMBE设备的建立和关键部件的研制参与设计并研制出衬底温度可达1400℃，并仍可在超高真空条件下稳定工作的高温样品架和用于蒸发Si、C的电子束蒸发器。该蒸发器具有体积小，设计简单，装配方便、能稳定蒸发速率及价格低廉的优点。在上述关键部件研制的基础上，建立了国内首台可外延生长SiC薄膜的高温SSMBE系统。这为进一步开展外延生长SiC薄膜的研究打下了坚实的基础。2 Si衬底上SiC的异质外延生长及其结构和发光性质研究系统地研究了在Si表面异质外延生长3C-SiC薄膜的过程中，碳化、碳化温度、生长温度、束流Si/C比、蒸发速率等工艺参数对外延膜质量的影响，并分别得到了相应的优化参数，最终得到了高质量的3C-SiC薄膜，其（111）衍射双晶摇摆曲线半高宽仅1.1°。在更高的衬底温度（1250℃）下，生长得到了6H-SiC薄膜。利用RHEED和SRPES详细研究了C60在Si衬底上吸附以及C60/Si样品通过高温退火形成SiC薄膜的过程。利用同步辐射的X射线掠入射衍射（GID）得到了SiC薄膜不同深度处的结构和应变信息。发现越远离界面，薄膜应变越小，晶体质量也越好，表明随着远离界面，SiC和Si之间的失配造成的影响会越来越小。结合常规XRD发现，SiC薄膜处于二轴张应变状态，是由于晶格失配和热膨胀系数失配造成的。SiC薄膜具有不同的倾斜和扭转畸变，前者的角分布宽度大于后者，是由SiC晶格的失配位错造成。同步辐射真空紫外光激发的低温光致发光谱显示3C-SiC的近带边发射随着SiC/Si薄膜的结晶质量的提高而增强。3 6H-SiC（0001）表面的同质外延及同质异构量子阱结构的生长及其结构和发光性质研究实现了6H-SiC（0001）表面重构的新方法，即通过维持或停止Si束流可实现同一温度下3×3与31/2×31/2重构可逆转化。该方法得到的3×3重构是高温（1350K）下的3×3重构，与同一温度下的31/2×31/2重构及低温（1100K）3×3重构相比，高温3×3重构更有利于原子的迁移，对薄膜的生长有利。在SiC薄膜同质外延生长过程中，调节Si/C束流比可影响表面的富Si状态，从而影响表面重构、生长模式和薄膜晶型。通过调节束流中的Si/C比，可实现先成核后台阶流动的生长模式并利用该模式生长出6H-SiC/3C-SiC/6H-SiC的同质异构量子阱结构。常规XRD结果表明我们生长的同质异构量子阱结构样品的薄膜与衬底间存在0.3°的倾斜角，薄膜的摇摆曲线半高宽为0.09°。GID进一步证实薄膜与衬底间存在偏角，样品为6H-SiC/3C-SiC/6H-SiC量子阱结构，并得出在3C-SiC的随机成核阶段，产生的缺陷如孪晶导致薄膜晶体质量变差，而后续的台阶流动生长则会逐步消除这些缺陷而使晶体质量变好。室温下激光激发的光致发光（PL）谱中观察到薄膜在480-600mn范围内的有较强的发光，分析表明该发光带是6H-SiC/3C-SiC/6H-SiC同质异构量子阱结构的发光。计算结果表明，宽的光谱范围可能是由不同宽度的量子阱造成的。