该文系统介绍了Ⅲ-Ⅴ族氮化物材料的物理性能,生长技术和基于该材料体系的基本器件结构,并介绍了金属有机物化学气相沉积(MOCVD)的反应机理.在此基础上,详细讨论了作者在以下几个方面的工作:利用低压MOCVD技术在a面和c面蓝宝石衬底上生长出高质量的GaN和InGaN量子阱材料,研究了穿透位错对InGaN多量子阱的光学性能的影响与温度的关系以及在a面和c面蓝宝石衬底上生长InGaN多量子阱的光学性能的差别.实验结果显示,一方面,穿透位错使量子阱的界面起伏变大,量子阱局域化效应增强.另一方面,变温光荧光测量的结果证实,穿透位错在InGaN有源层中是有效的非辐射复合中心.穿透位错对InGaN量子阱光学性能的影响取决于其引入的局域化效应和非辐射复合效应之间的竞争.虽然生长在c面和a面蓝宝石衬底上的InGaN/GaN多量子阱的穿透位错密度和性质都十分相似,但是a面蓝宝石上生长的量子阱显示出更强的局域化效应.这是由于在相同的生长温度下,两者的平面应力不同,影响了InGaN合金的相分离所造成的.避域化效应在获得高效率的GaN基LED中起关键作用,所以这个结果值得重视.在r面蓝宝石衬底上成功地生长出非极性的a面GaN,从样品的X射线衍射半峰宽和PL测量结果来看,我们得到了目前来说晶体质量较好的α面GaN.对采用不同生长条件样品的室温PL研究的结果表明,O杂质对GaN材料的黄光带的产生起重要作用,O原子占据N的位置与Ga空位形成的络合物是产生GaN材料黄光带的关键原因.在样品的低温PL谱上观察到的与(0001)GaN相似的激子发光峰,激子发光是高质量晶体的一个重要标志.与(0001)GaN不同的是,LO和TO声子伴线在低温下同时出现,这与材料的晶体取向有关.能量位于3.42eV的主峰是施主-受主对发光.