本文研究的主要内容为稀磁半导体GaMnN薄膜的光学性质。稀磁半导体近年来凭借其在理论研究和实际应用的潜在价值受到了密切关注，而GaMnN以其超过室温的居里温度和本底材料GaN可以在高温、大功率光电器件领域得到广泛应用而成为最有前景的稀磁半导体材料之一。 首先对GaMnN的研究现状作了一个综述，总结了到目前为止铁磁性起源、磁学性质、光学性质、电学性质等研究进展。而其中光学性质研究方面还非常缺乏，但对光电器件的实现至关重要，针对这一现状，把本文工作重点集中在以下几个方面： GaMnN的光学常数、晶格振动模及其温度效应、光致发光性质，以及这些光学性质随Mn浓度的依赖特性等。 本文中的样品是通过离子注入方法制备的一系列的GaMnN薄膜，我们测量了它的结构性质和晶格常数随Mn浓度的变化规律；接着介绍了半导体光学性质的研究方法和实验仪器，即Raman散射、光致发光、透射光谱的基本原理，所用实验仪器主要是：显微Raman光谱仪（Jobin Yvon LabRam HR High Resolution 800UV）和HR460紫外光谱仪。 我们建立了理论模型来研究GaMnN的变温透射光谱。得到了退火前后各GaMnN样品的一系列光学性质，包括吸收系数、带隙、乌尔巴赫带尾参数、折射率、消光系数等等。通过分析GaMnN的这些变温性质，我们得到了两套经验公式和一系列参数来描述这些光学性质随着温度及Mn浓度的变化规律，这些公式对设计GaMnN光电器件是相当重要的。 通过显微拉曼光谱的手段来研究GaMnN中晶格振动的性质。详细分析了GaMnN中由Mn引起的局域振动模(572.4 cm-1)随温度及浓度的变化规律；另外运用了一个详细的模型（考虑了晶格热膨胀、残余应力和多声子耦合）来描述其Raman峰随着温度的增加峰位红移，峰宽展宽的现象，从而研究Mn注入对GaN晶格振动，特别是声子弛豫性质的影响。 最后研究了GaMnN光致发光特性。观察到了与Mn能级跃迁相关的发光结构并重点分析了位于约3.28 eV处的发光峰。通过此发光峰的峰位、峰宽、积分强度随浓度、温度及激发强度的变化规律，初步研究了在GaMnN中存在的由于无序引起的势能波动以及激子的局域化效应。然而，这部分的研究尚在定性阶段，因此还需要深入的定量分析和理论探讨。 以上研究得到了国家自然科学基金（编号10125416，10304010和60576067）以及教育部“长江学者和创新团队发展计划”的资助。