โครงงานวิจัยนี้ศึกษาถึงสมบัติเชิงโครงสร้างและลักษณะเฉพาะของฟิล์มบางแกลเลียมไนไตรด์(GaN) และ ฟิล์มบางอะลูมิเนียมแกลเลียมไนไตรด์ (AlGaN) ที่ปลูกบนฐานรองแกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) ระนาบ 001 และ ระนาบ 110 ที่ถูกปลูกขึ้นมาด้วยเทคนิค MOVPE โดยศึกษาโครงสร้างผลึกฟิล์มบางด้วยเทคนิค HR-XRD และศึกษาระดับจุลภาค ด้วยกล้อง TEM ศึกษาลักษณะผิวหน้าด้วยกล้อง AFM และศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบของอะลูมิเนียมต่อสภาวะความเครียด และลักษณะโครงสร้างผลึกด้วยเทคนิครามานสเปกโตรสโคปี ผลการทดลองวิเคราะห์ได้ว่า ฟิล์มบาง GaN ที่ปลูกบน ฐานรอง GaAs(001) มีโครงสร้างผลึกแบบเดียว คือ โครงสร้างผลึกแบบคิวบิกที่มีค่าแลตทิซพารามิเตอร์ a= 4.4990 Å มี ความเครียดบีบอัด -0.4646% และมีค่า FWHM = 0.0917 โดยผิวหน้าฟิล์มมีค่า RMS = 9.776 nm ( 5×5 μm2 ) และ สำหรับฟิล์มบาง AlGaN บนฐานรอง GaAs(001) พบว่า มีโครงสร้างผลึกแบบคิวบิกเช่นกันโดยมีค่าแลตทิซพารามิเตอร์ a= 4.4996 Å มีความเครียดบีบอัด -0.4513% และมีค่า FWHM = 0.1405 ซึ่งมีค่าแตกต่างของฟิล์มบาง GaN เพียงเล็กน้อย เนื่องจากอะลูมิเนียมมีการผสมเข้าร่วมกับ GaN เป็นฟิล์มบางในอัตราส่วนน้อยมาก โดยโครงสร้างผลึกคิวบิกเป็นโครงสร้าง แบบไร้สภาพขั้วคู่ไฟฟ้า สำหรับกรณีการปลูกผลึกฟิล์มบาง GaN บน GaAs(110) วิเคราะห์ได้ว่า มีโครงสร้างผลึกทั้งแบบ คิวบิกและแบบเฮกซะโกนอล โดยที่ชั้นเลเยอร์หลักคือเป็นโครงสร้างผลึกแบบเฮกซะโกนอลที่มีค่าแลตทิซพารามิเตอร์ a= 2.7463 Å และ c = 5.5882 Å มีความเครียดบีบอัดแนวระนาบ -13.88% และความเครียดขยายแนวตั้ง 7.755% และมี ค่า FWHM = 0.314 โดยผิวหน้าค่อนข้างขุรขระด้วยค่า RMS = 8.927 nm ( 10×10 μm2 ) และฟิล์มบาง AlGaN บน GaAs(110) มีโครงสร้างผลึกเฮกซะโกนอลที่มีค่าแลตทิซพารามิเตอร์ a= 2.7695 Å และ c = 5.4719 Å มีความเครียดบีบ อัดแนวระนาบ -13.15% และความเครียดขยายแนวตั้ง 5.513% และค่า FWHM = 0.344 โครงสร้างผลึกเฮกซะโกนอลที่ ปลูกบนฐานรองระนาบ(110) นี้ มีแกน c ของโครงสร้างเอียงทำมุม 32 กับทิศทางการปลูกผลึกหรือทิศทางของฐานรอง และโดยที่ [11-20]AlGaN // [011]GaN และ [10-13]AlGaN // [110]GaN และ[0001]AlGaN // [0-11] GaN ซึ่งเป็น โครงสร้างผลึกเฮกซะโกนอลที่มีสภาพกึ่งขั้วคู่ไฟฟ้า ช่วยทำให้ลดผลกระทบที่เกิดขึ้นจากสภาพขั้วคู่ไฟฟ้าในโครงสร้างผลึกได้ ดังนั้นการปลูกฟิล์มบางบนฐานรองระนาบ(110) เพื่อการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่มีผลกระทบจากสภาพขั้วคู่ไฟฟ้า ต่อไป โดยต้องพัฒนาปรับปรุงเงื่อนไขการปลูกผลึกฟิล์มให้เหมาะสมเพื่อให้ฟิล์มบางที่ปลูกนี้มีคุณภาพความเป็นผลึกดีขึ้น Recently UV light sources have been required in many applications, e.g. lighting, biochemical sensors, medical instruments and purifications. Alternatively, UV-LEDs are able to be compact and highly efficient UV-light sources. Therefore, development of UV-LEDs is very interesting for researchers. Group III-Nitrides particularly AlGaN are promising materials for a UV emission due to their wide band-gap energy ranking from 3.4 to 6.2 eV of GaN and AlN, respectively. In general, group IIINitrides are in a hexagonal structure with a spontaneous polarization in their layers. This polarization leads to a decrease in the good electrical properties for opto-electronic devices such as LEDs, photodiodes and solar cells. So, non-polar group III-Nitrides in a cubic structure are more interesting to develop and investigate their crystalline quality, electrical and optical properties. To achieve goodquality films with low defects, low dislocations and low misorientations, their growth conditions such as growth temperature, pressure, flow rate of precursors and time or thickness are very important parameters to optimize. Therefore, to characterize the crystalline quality, electrical and optical properties of these non-polar group III-Nitrides as GaN or AlGaN on GaAs substrates are investigated in this research in order to understand the origins of defects and the defect mechanism with respect to their growth conditions and Al-compositions of AlGaN layers. To investigate their crystalline quality and their structural phases, high-resolution x-ray diffraction (HR-XRD) measurements will be preformed. By TEM measurements, the details of structural defects in layers will be obtained in order to explain the relationship of defect density or type of defects and growth parameters and Al-compositions of AlGaN layers. Moreover, atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM) measurements will be applied to analyse their surface morphologies. Finally, all results will be concluded to find the conceptual relationship of growth parameters and the film quality to obtain the optimized growth parameters to achieve the best-quality film to develop optoelectronic devices.