本论文可以分为两个部分。第一个部分是氮化铟(InN)的研究，包括InN纳米结构的生长与InN性质的研究，包括第二、三、四、五章。第二个部分是半导体低维结构中集体激发的理论研究，包括第六章。它们被总结如下。　　 我们在世界上比较早地开展了利用MOCVD来生长InN纳米结构的实验工作，取得不少创新性的成果。　　 (1)我们首次提出氢致自催化法生长InN纳米结构的概念，并且在MOCVD中成功实现了这个概念。实验结果表明，氢致自催化法可以有效避免氧污染，所得到的InN纳米结构只有0.7eV附近的带边发光，而没有其它杂质发光，表现出优异的光学性质。　　 (2)我们在世界上首次报道所发现的六角对称InN纳米花结构。InN纳米花结构在Ⅲ族氮化物的研究历史上是一个重大发现。它的发现对于了解Ⅲ族氮化物的生长模式以及将来制备新颖的纳米器件都有重要的意义。我们的相关结果被 naturenanotechnology杂志选作research highlights。　　 (3)我们系统地研究了InN纳米花结构的对称性问题。在实验上，我们成功的生长出了不同对称性的InN纳米花，证明了InN纳米花的形成是一个衬底表面调制的过程。在理论上，我们在Wulff理论的基础上对InN纳米花的对称性给出了统一的解释，指出InN纳米花是InN内在各向异性的一种直观体现。　　 (4)我们利用氢致自催化法在MOCVD生长InN纳米管，并且研究了InN在氢致自催化法的不同生成机制。研究证明氢致自催化法不仅能够生长出新颖的纳米结构-纳米花，也可以得到高质量的通用纳米结构-纳米管，从而大大扩展了氢致自催化法的应用前景。　　 (5)我们注意到了表面等离子体振荡(SPR)对氮化铟光学性质的重要影响，进而指出世界顶级物理学期刊Physical Review Letters的错误，见：Erratum：MieResonances，Infrared Emission，and the Band Gap of InN[Phys.Rev.Lett.92，117407(2004)]，Phys.Rev.Lett.95，209901(2005)。这个工作纠正了人们对氮化铟光学性质的一些广泛流传的错误观点。　　 我们在半导体低维结构中集体激发的理论研究中取得以下成果：　　 (6)我们在有效质量理论和无规相近似的基础上，建立了一个全新的理论框架以研究低维结构集体激发。我们的方法能够克服传统的紧束缚近似在强隧穿量子体系中的不足。利用它，我们对由垂直耦合InAs/GaAs量子点构成的量子线中的电子集体激发——plasmon进行了系统的研究，首次令人信服地给出了量子点大小、间距对plasmon能量的影响。