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Ⅲ族氮化物半导体InxGa1-xN具有可连续变化的禁带宽度，其能量范围几乎覆盖整个太阳光谱，可应用于研制高效全光谱太阳能电池。高质量InxGa1-xN外延材料的制备是该领域的研究重点。本论文开展了InN、InxGa1-xN和P型GaN外延材料的MOCVD生长及物性研究。论文工作取得了以下主要的创新性成果：
1)采用GaN缓冲层在蓝宝石衬底上生长InN，提高了InN外延膜的表面均匀性和电学性能。
2)研究了生长参数对InN外延膜质量的影响，重点分析和检测了InN中铟滴的形成、氮空位缺陷、位错等与生长条件的关系。
3)自行搭建了光学实时监测系统，结合在位应力监测研究了InN薄膜的热处理效应，解释了两步法生长的InN外延膜中容易出现铟滴的原因。发现在生长温度与室温之间的升温和降温过程有助于外延层中残余应力的释放，改善了材料质量。
4)首次提出并实验验证了在InN生长过程中通入适量的CCl4能有效抑制铟滴的产生，增强了InN岛的横向生长，降低了InN外延膜的位错密度，从而提高了材料的质量，并且拓宽了MOCVD生长InN的温度窗口。
5)成功地生长出In组分为0.57且无明显相分离的InxGa1-xN外延材料，指出通过控制生长条件可以抑制高In组分InxGa1-xN中的相分离现象。
6)对P型GaN的退火和Si+Mg共掺方法进行了研究，提高了GaN的P型掺杂效率。对P型GaN光致发光谱中的紫外峰和蓝光峰分别建立了不同的施主-受主对发光模型，合理地解释了不同退火温度下Mg掺杂的P型GaN的光电性质。