采用金属有机化学汽相沉积（MOCVD）设备在LiGaO2（100）衬底上制备了结晶性能良好的非极性ZnO薄膜。研究了衬底温度对ZnO薄膜结晶性能的影响。X射线衍射(XRD)分析结果表明在衬底温度为500 ℃时可以获得高质量的（1100）晶面取向的非极性ZnO薄膜。采用原子力显微镜(AFM)观察ZnO薄膜的表面形貌及晶体尺寸，观察到500 ℃生长的ZnO薄膜表面更加平整，晶粒分布均匀，粗糙度均方根值（RMS）为0.626 nm。光致发光(PL)光谱结果显示，ZnO薄膜的带边发光峰均位于375 nm，但是在较低温度下（400 ℃）生长时黄光峰较强，说明低温生长时结晶性能较差，且缺陷较多。

采用磁控溅射法在(001)、(100)及(010)LiGaO2衬底上制备了ZnO薄膜,通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、透过光谱以及光致发光谱(PL)对薄膜的结构、形貌及光学性质进行了表征。结果表明LiGaO2衬底不同晶面上制备的ZnO薄膜具有不同的择优取向,在(001)、(100)及(010)LiGaO2上分别获得了［0001］、［1100］及［1120］取向的ZnO薄膜; 不同取向的ZnO薄膜表面形貌差异较大; 薄膜在可见光波段具有较高的透过率; 在ZnO薄膜的光致发光谱中只观察到了位于378 nm的紫外发射峰,而深能级发射几乎观察不到,(1100)取向的薄膜紫外发射峰强度最大,半高宽也最小,薄膜光致发光性质的差异主要和晶粒尺寸有关。

为获得与GaN薄膜晶格失配小的衬底材料,报道了利用气相传输平衡技术(VTE)在(100)βGa2O3单晶衬底上制备高度［001］取向LiGaO2薄膜的方法。经过X射线衍射分析表明得到的薄膜是由单相LiGaO2组成。利用扫描电镜(SEM)观察表面形貌,发现经气相传输平衡技术处理得到的薄膜表面形貌主要受温度的影响,表面晶粒尺寸随温度上升而增大。而X射线衍射测试表明随着温度上升,所得到的薄膜也从多晶向单晶化转变。在经过退火处理后, 通过观察吸收谱发现 LiGaO2薄膜中产生色心,并且色心的种类与温度有关。表明可以通过气相传输平衡技术技术,在远低于LiGaO2 熔点的温度制备外延GaN用(001)LiGaO2∥(100)βGa2O3复合衬底。

以温度梯度法生长LiGaO2晶体,通过形貌观察、X射线衍射分析和X射线光电子能谱分析确认在样品的中部形成了单一相的LiGaO2晶体.但在生长过程中由于CO气体的存在,熔体表面形成了LiO-和金属态的Ga,钼坩埚被侵蚀形成Li2MoO4进入熔体,使样品上下两部分的结晶质量变差.

LiGaO2与GaN的晶格失配率只有0.2%,是一种很有潜力的蓝光衬底材料。通过多次实验,用提拉法生长了尺寸为<15×60mm的高质量LiGaO2单晶。利用化学侵蚀、光学显微镜、透射电子显微镜对晶体中的缺陷进行了分析,研究了生长参数、原料化学配比对晶体质量的影响。LiGaO2晶体在〈100〉方向生长速率最快,在〈001〉方向上生长较慢。由于原料按非化学计量比挥发致使组份偏离,容易产生C-Ga2O3包裹物。包裹物和位错的形成具有一定的相互促进作用,往往形成平行于(001)面的亚晶界。通过调整原料配比、生长工艺参数可克服上述问题。