Ⅲ族氮化物(InN，GaN和AlN)半导体因其非常优异的特性而得到了广泛的关注。在最近十几年，InN因其具有非常高的电子迁移率和饱和漂移速率、较小的电子有效质量和较窄的禁带宽度等特点，在高速电子器件和太阳能电池等光电子领域有着广阔的应用前景，成为近年来研究的热点。然而，由于InN较低的分解温度、不稳定的化学计量以及缺少晶格匹配的衬底，使得高质量的InN薄膜制备非常困难。为此，本文利用MOCVD生长和快速热退火技术，对InN外延薄膜的生长成核和重构机理进行了研究。首先，采用PMOCVD(脉冲式MOCVD)生长技术在蓝宝石衬底上开展了InN成核层的生长研究，重点研究得到了生长温度对InN成核岛尺寸、形貌、N/In比以及晶格常数等的影响规律。研究中，考虑到GaN与InN的晶格失配小于蓝宝石与InN，因此采用GaN buffer层外延InN。我们研究了生长温度对InN成核层的影响。发现InN在GaN buffer层上外延是3D岛生长模式。在生长温度为530℃时，成核岛尺寸较大，岛与岛之间间隔很大，分布分散；当温度降到470℃时，由于表面原子迁移能力的降低，成核岛密度变大，尺寸减小，从而覆盖了整个GaN表面。因此InN成核层选择在低温下生长。在对样品Raman测试结果分析时发现，随着生长温度的增加，InN所受应力逐渐降低。这主要归因于InN成核岛的形貌比γ (h/b)随着生长温度的增加而增加，残余应力得到进一步释放。在对InN的晶格常数c的研究中发现，InN的无应力状态的晶格常数c0并不是常数，而是随着生长温度的增加而增加。这主要是因为在生长温度较高时，InN中的N/In比较高，从而导致晶格常数c0的增加。因此，生长温度对InN成核岛的影响主要体现在成核岛的尺寸和N/In比，而成核岛尺寸又影响了InN所受应力，最后InN的N/In比与所受应力共同决定了InN的晶格常数c。然后，采用两步法在GaN buffer层上成功外延生长出较高质量的InN薄膜，背景电子浓度为1.04×1019cm-3，室温电子迁移率为200cm2/V·s。同时研究发现，InN薄膜材料表面呈现马赛克形貌，不过岛与岛之间已出现合并趋势。与成核层相比，外延层所受应力有所降低。在同一温度下的成核层和外延层的无应力状态的晶格常数c0完全相同。最后对InN成核层进行了N2环境下的快速热退火处理，研究了InN的温度稳定性以及退火对InN特性重构的影响规律。研究发现，InN在500℃时还保持稳定，没有In滴析出；在600℃时，InN开始分解，表面出现零星的In滴；在700℃时，InN快速分解，表面出现大量的In滴。可以看出InN材料对温度比较敏感，稳定性较差。在对InN特性重构的研究中发现，随着退火温度的增加，InN的晶格常数c降低。并且从XRD的测试中发现在600℃时，这种变化非常明显。这主要归因于退火温度的增加，使得InN中的N原子解吸附增强，N元素流失，InN中的N/In比下降，从而导致c的降低。