从以GaAs等三五族材料为代表的第二代半导体过渡到以三族氮化物为代表的第三代半导体，材料的晶格结构发生了很大的变化。结构决定物性。材料结构的差异，必然有不同的物理性质。晶格结构由闪锌矿转变为纤锌矿，晶体的对称性发生了变化。通过研究结构、外场和应力对对称性的影响，以及对相应平面内光学性质调制，是分析材料性质，及利用这些性质的基础。本论文对三族氮化物的基础材料GaN的平面内的光学性质进行了研究，涵盖了对称性较高的极性面和对称性较低的非极性面，以及存在较大晶格失配的Si基极性面GaN的平面内光学各向异性。利用反射差分光谱这种高灵敏度的测量技术研究了在c面施加单轴应变对平面光学各向异性的影响;研究了a面GaN平面内的光学各向异性;分析了Si基GaN的各向异性畴。另一方面研究了(001)面InAs/GaSb超晶格的平面内光学各向异性。取得了以下主要研究成果:　　1.c面GaN因其具有较高的对称性，很难观察到平面内光学各向异性。我们通过沿c面内的m轴方向施加单轴应变，使得对称性从C6v降低到C2v，对称性的降低改变选择定则。轻重空穴带的二重简并发生分裂，分裂的能带到导带的跃迁具有相互垂直偏振方向，因而在平行于施加应变方向和其垂直方向上表现出偏振的各向异性。通过施加连续可调的单轴应变，观察到各向异性随所施加张应变线性变化。在带隙能量以下观察到由弹光效应产生的平面内光学各向异性，通过计算得到弹光系数。　　2.纤锌矿材料的非极性面因其平面内对称性比c面低，沿c轴方向和垂直于c轴方向存在本征平面内光学各向异性。在r面蓝宝石衬底上生长的a面GaN存在沿c轴和m轴方向存在各向异性应变。纤锌矿材料沿c轴方向存在很强的自发极化和压电极化。平面内的光学性质受到对称性、各向异性应变和极化电场的影响，通过选择合适的缓冲层或插入层并控制其厚度可以调节应变。我们分析了具有不同厚度缓冲层对平面内光学各向异性的影响，利用三相模型进行了分析。比较了a面CaN和a面ZnO平面内光学各向异性的差异。ZnO因其较高的室温激子束缚能在带隙能量处表现出非常强的各向异性振荡。　　3.Si和GaN之间存在很大的晶格失配和热失配，会产生大量位错缺陷，一般采用图形化衬底或径向外延减小晶格失配。在图形化硅衬底上生长的GaN受到各向异性应变，我们通过旋转样品，在不同的方位角下测量反射差分光谱，得到各向异性畴的取向。通过微区Raman散射分析了图形化Si衬底上生长的GaN的应力的分布。拟合出了折射率和消光系数的变化。　　4.InAs/GaSb超晶格形成的GaAs-like和InSb-like交替界面使结构的对称性从D2d降低到C2v，在(001)面内的观察到沿[110]和[1(1)0]方向的平面内光学各向异性。反射差分光谱测量结果显示在临近InAs和GaSb的高能量临界点附近观察到了很强的各向异性振荡。随着测量温度的降低，临界点的能级位置蓝移，各向异性的强度增大。样品GaAs-like界面的厚度相同，InSb-like界面较厚的样品平均应变较小，临界点的能级位置相对红移，载流子的波函数更多地局域在Insb层中，表现出更强的平面内光学各向异性。