InGaN化合物半导体的禁带宽度从3.39eV至0.64eV可调,其波长覆盖了深紫外至近红外波段,这使其在发射波长高度可调的光电器件方面具有很大的应用价值.然而,热力学相的不稳定性导致相分离的出现,并引发大量结构缺陷,使得高晶体质量的InGaN薄膜很难实现,尤其是中间In组分和高In组分区域.为了解决这一问题,可以利用(InN)m/(GaN)n短周期超晶格(SPSLs)代替随机的InGaN合金,以消除InGaN合金组分在空间上的波动.该结构设计备受关注,尤其是在太阳能电池等器件方面具有很大的应用潜力.但是,由于InN和GaN之间存在较大的晶格失配,并且二者的生长温度相差较大,导致InN单层的生长难以实现.本工作将主要介绍了GaN中In(Ga)N单原子层的外延生长和调控。由于和GaN材料之间的相互作用，InN层的生长温度可高达600℃。每个周期的生长过程中，对底层GaN进行650℃下的退火处理以保证表面吸附的Ga原子完全蒸发，从而避免InGaN合金的出现，是制备单原子层必不可少的步骤。虽然在外延生长中只是生长了InN的单层，但是透射电镜分析的结果发现该单原子层的In组分并非100％而只有33%，也就是单层成分为Inl/3Ga2/3N。有趣的是，在该单层结构中In和Ga原子呈现自组织形式的有序性周期排列。这种面内周期性排列在Ⅲ族氮化物中可能具有其他特殊性质。发光性质的测量也证明了其发光来自于二维束缚激子的发光。这种单层结构有望在提高量子结构的发光效率。