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近年来，Ⅲ族氮化物材料越来越受到人们的关注。由于Ⅲ族氮化物特有的带隙范围，优良的光、电性质，优异的材料机械和化学性能，使得它在光电子器件方面有着广泛的应用前景。目前，基于GaN及其化合物的LED器件已经实现了商业化。然而，沿生长方向([0001]方向)存在的自发极化和压电极化效应使得LED内多量子井(MQW)的量子效率降低，从而限制了LED发光效率的提高。在LiAlO2(100)衬底生长的m面GaN基非极性LED摒除了极化电场对发光效率的影响，有望进一步提高发光效率，从而受到广泛的关注。与此同时，InN薄膜质量的提高使其禁带宽度从早期普遍认为的1.9eV改变为现在广泛引用的0.6～0.9eV，因此使InGaAlN基LED理论上可以覆盖从紫外到红外的全光谱显示，进一步扩大了Ⅲ族氮化物LED的应用范围。
本文的主要内容是通过光学测量手段对LiAlO2(100)衬底上生长的m面GaN的光学各向异性以及α-Al2O3衬底上生长的高质量：InN薄膜的光学性质进行了研究与讨论。总结主要结论如下：
1．通过偏振反射谱与棱镜耦合法的测量，我们从实验上得到了m面的GaN材料在生长平面内具有光学各向异性。棱镜耦合法得到在特定波长632.8nm时，o光和e光的折射率；而通过偏振反射谱不仅拟和出了带边能量以下o光、e光的折射率色散曲线，并且得到了ε∞‖和ε∞⊥的大小分别为5.482与5.364。两种实验手段得出的结果相互对应。
2．常温下，从吸收和辐射两个方面研究了应力引起的M面GaN材料在生长平面内的各向异性。由于本文采用的样品在c平面内承受各向异性的应力作用，并且x方向为压应变，y方向为张应变，此时，价带顶原本简并的轻、重空穴带发生分离，| x＞空穴带上升，|y＞空穴带下降剑晶场分裂带之下。偏振吸收谱的结果得到|x＞空穴带与晶场分裂空穴带在г点的能量差为32meV；偏振PL谱的结果不仅得到了此能量差为37meV，而且得到了两个偏振方向带边跃迁的强度关系，电子跃迁到|x＞空穴带的几率比较大。
3．研究了M面GaN能带随温度的变化。我们根据变温PL的结果得到了180K～300K温度区域C跃迁的能量变化曲线，以及10K～300K温度区域A跃迁的能量变化曲线。A跃迁能量在低温范围出现反常变化，解释为由于层错缺陷引起了导带底和价带顶出现三角量子井结构，在极低温下，发生跃迁的电子和空穴都被束缚在此量子井中，随着温度的升高，空穴首先摆脱束缚，在更高温度下电子也摆脱束缚，因此跃迁能量会随温度升高出现谷型变化。
4．通过对吸收光谱、光致发光谱的测量研究了InN的光学禁带宽度随载流子浓度的变化，并通过载流子浓度最小的样品的测量结果得出InN材料的带隙接近0.65eV。拉曼光谱研究InN材料的振动模，通过对等离子激元—LO声子耦合模的分析和计算得到了样品载流子浓度为4×1018cm-3，与Hall实验测量值一致。通过椭圆偏振光谱的测量和拟合，得到了布里渊区临界点Eo的大小为0.66eV，同时得到了反射率实部n与虚部k的色散曲线。