近年来，由于自旋电子学这门新兴学科的兴起，使得磁性半导体材料(DMS)的研究吸引了很多人的注意。此类材料兼有半导体和磁性材料的特点，并在晶体结构、电学、磁学性质等方面表现出一些独特的性能。其中，对Ⅲ-V族DMS材料特别是GaMnAs磁性薄膜的研究更成为DMS领域内的热点之一。　　 本论文前两章首先回顾了稀磁半导体材料的发展历程，简单介绍了一些对材料进行磁性掺杂的手段，其中着重介绍了低温分子束外延(MBE)非平衡方法生长Ⅲ-V族化合物稀磁半导体薄膜的技术。　　 在晶体生长方面，我们通过精细调节生长参数，结合实时的高能电子衍射图样和薄膜样品的测试结果来反复对生长条件进行优化，最终确定我们的MBE设备最优化生长条件，这对于后面做一系列不同条件的对比样品是非常重要的。　　 第三章中，我们利用X射线衍射系统的研究了GaMnAs薄膜材料体系中的主要缺陷形式——间隙位Mn和As，以及反位As对晶格常数的影响。发现GaMnAs薄膜晶格常数非常敏感于衬底温度的变化，结合生长条件的改变，可以清楚地确定其原因是由于不同生长条件下引入的间隙位As浓度不同所致，实验表明，通过衬底温度的变化可以成为研究退火对GaMnAs输运性质影响的有效手段。　　 论文第四章主要对GaMnAs薄膜样品低温下的输运性质的测量。研究发现由于间隙位的Mn和反位的As原子这种补偿性缺陷的存在，很大程度上降低了材料的载流予浓度和居里温度等重要参数，而且这种影响可以通过低温退火得到改善，主要原因是由于退火造成了间隙位的Mn和As向表面的扩散而导致补偿性缺陷浓度的降低。　　 为了更清晰各种缺陷形式在退火过程中的行为以及它们对材料特性的影响，第五章中我们又对精细控制生长条件的样品进行了X射线吸收谱的研究。结果表明：退火过程中不仅造成了间隙的Mn向表面的扩散，而且还有在扩散过程中部分的间隙位Mn原子占据了反位As离开后留下的Ga空位而成为替代位的Mn，从而引起体系的铁磁性的增强和居里温度的提高。　　 最后我们还对GaMnAs/NPB/Al多层膜器件的传输特性进行了测量并对测量结果进行了拟合。给出了GaMnAs/NPB界面空穴注入势垒和能带结构，为GaMnAs基的自旋注入相关器件在OLED方面的应用和设计提供了依据。