本文对InN和InGaN合金材料的MOCVD生长进行表征分析研究，对InN和InGaN合金材料的电学性质、光学性质及辐射性质进行分析研究讨论，对InN和InGaN合金材料的p-型掺杂问题研究讨论，并对InN和InGaN合金材料用作太阳电池材料进行研究分析及设计制作光伏器件。 第一章论述了InN和InGaN合金材料的研究现状和研究的现实意义以及该材料的应用前景，并提出了研究问题的方法和实验所需要的生长、测试设备等。 第二章研究了不同温度下InN在蓝宝石衬底上的生长模式、生长率和外延层的性质。使用GaN缓冲层能够抑制InN生长过程中外延层分层，并可以获得高迁移率、低载流子浓度的InN外延层。研究了MOCVD制备的InN样品在450-675℃时的结构特征及电学和光学性质。用XRD和AFM方法分析了MOCVD生长的不同In含量的InGaN薄膜的结构特征及性质。 第三章论述了InN发展简史和InN带隙争论背景。对InN带隙的影响因素主要有Moss-Burstein效应、材料的化学计量和深能级缺陷等。通过光吸收、PL和PR实验测量得到InN的基本带隙均为0.7eV。用三倍电荷施主缺陷的散射解释了受辐射的InN薄膜电子迁移率的变化。 第四章研究了通过SE测定InGaN层的光学带隙与PL测定的结果是一致的。通过SEM和CLS的实验测量得出InGaN合金的Stokes偏移的物理原因主要是由于合金组分波动的影响。用光吸收光谱对静水压与富In的In1-xGaxN(0＜x＜0.5)合金的基本带隙之间的关系进行研究，得出Ⅲ族氮化物合金的压力系数与合金组分的关系非常弱。用高能粒子辐射可以控制In1-xGaxN合会的光吸收性质。 第五章分析了高能粒子辐射会产生高浓度的自身点缺陷，该缺陷的并入稳定了In1-xGaxN合金的Fermi能，这个结果证实了两类缺陷模型可应用于所有的Ⅲ族氮化物合金。用电子、质子和氦粒子辐照对In1-xGaxN薄膜进行广泛的损伤测试，用室温下的光致发光强度作为少数载流子寿命间接的测量手段。实验得出在高辐照剂量下，In1-xGaxN合金仍然保持自身的光电性质。 第六章研究通过掺杂获得的最大电子浓度或空穴浓度是给定半导体的本征性质，完全由半导体带边相对于Fermi稳定能的位置决定。解释了Mg掺杂的InN一些不寻常的电学和光学性质。改变p-InxGa1-xN合金中的In组分和Mg掺杂浓度来研究其光学和电学特征。InN和In1-xGaxN中的表面态是由Fermi能决定的，表面态对表面和界面的电荷分布及传输的影响非常大。 第七章讨论了InN用作光伏器件材料的几个关键问题。证实了高质量的InN薄膜对于InN/Si异质结高效太阳电池具有一定的可行性，使用合适的AlN缓冲层可以解决Si上InN异质外延存在的问题。证实了In组分超过30％的InGaN的结构和光学特征非常适合光伏应用，并用InGaN材料设计制作GaN/InGaN太阳电池器件。通过半导体器件模拟器分析n-In1-xGaxN/p-Si(Ge)(0＜x＜0.6)异质结太阳电池的光伏特性。研究了InN和In1-xGaxN薄膜受到高能质子照射后的光致发光光谱和电学传导性质。