Ⅲ族氮化物材料体系包括氮化镓(GaN)、氮化铝(A1N)、氮化铟(InN)及其三元和四元合金。近年来,InN的禁带宽度逐渐被证实为0.7eV,于是Ⅲ族氮化物材料的带隙可以在0.7eV到6.2eV之间连续可调,相应的波长覆盖了从近红外到紫外极为宽广的光谱范围。超过二十年的深入研究,已使得GaN基蓝绿光LED和LD商业化,同时高功率电子器件产业化,而今Ⅲ族氮化物材料体系的研究和应用正朝着多元化和精细化方向发展。与其他的Ⅲ族氮化物相比,InN具有最小的电子有效质量、最高的电子迁移率以及最高的饱和电子漂移速度。InN以其本身独特的物理性质以及潜在的应用价值,正越来越多的受到人们的关注。本文以InN材料为基础,利用X射线衍射、光致荧光光谱等一系列光电特性表征手段研究了MOCVD生长的未掺杂以及Mg掺杂的两种InN材料,分析了它们的位错特性,并研究了快速热退火对材料性质的影响。研究的主要成果和结论如下：1、利用MOCVD生长了两种不同的InN材料,通过SEM、AFM表面形貌观察,认为InN的生长是以层状加岛状的混合模式进行的,表面相对比较粗糙。在Mg掺杂InN材料的表面发现了一些六角形状的团簇聚集物,经EDX分析发现它们极有可能是InN。2、利用马赛克模型分析了两种材料中的位错密度。通过XRD对称面和非对称面摇摆曲线的测量,分别得到了两种材料中的倾斜角和扭转角,进而得到了螺位错与刃位错密度值,对于Mg掺杂的InN,螺位错密度Nscrew=4.84×1010cm-2,刃位错密度Nedge=1.87×1011cm-2;而未掺杂的InN中Nscrew=7.92×1010cm-2, Nedge=1.01×1011cm-2.两种材料中刃位错密度都要大于螺位错密度值。3、通过XRD扫描InN衍射峰的位置以及Raman散射谱中两种声子振动模的位置比较发现对于我们生长的这两种材料来看,Mg掺杂的InN材料中的应力要小于未掺杂的InN.XRD的20-ω扫描结果表明材料中并没有出现In原子分凝现象。4、对于Mg掺杂的InN,选择在N2气氛下400℃快速退火30s可以提高晶体质量。原因在于Mg-H键断裂,起受主作用的Mg原子被最大程度的激活,能补偿材料中的高浓度电子,同时在N2气氛中快速退火可以补偿材料在生长过程中形成的起施主作用的氮空位,降低载流子浓度,同时材料中的位错、缺陷也降低,对载流子的散射作用减小,迁移率增加。而对于未掺杂的InN,选择在300℃下快速退火晶体质量最高。这一快速退火温度比Mg掺杂InN材料的退火温度低是因为后者需要更高的温度来激发作为受主的Mg原子的活性。最后通过比较不同退火温度下Raman散射谱中的A1(LO)声子振动模发现,退火并不会改变材料中的应力。5、基于InN本身很高的载流子浓度,利用它的能带结构关系以及相关公式拟合PL图谱,可以得到未掺杂InN材料的带隙为0.67eV以及载流子浓度n=5.4×1018cm-3,从而找到了一种通过PL图求载流子浓度的方法。通过测量变温条件下InN的PL图,发现随温度升高发光强度逐渐降低,并且发光峰的位置逐渐红移,这是由于随着温度的升高,带隙逐渐减小所造成的。之所以没有出现文献中提到的发光峰随温度升高“先红移后蓝移再红移”的非单调变化,主要是因为实验中得到的光致发光谱的半高宽太大导致。