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目前，Ⅲ-Ⅴ族氮化物半导体材料因其优异的特性引起了全世界关注。其中可覆盖光谱范围354nm～1720nm的InxGa1-xN材料，在高效率太阳能电池等方面具有广阔的应用前景。尤其是带隙位于2.4～2.7 eV的InxGa1-xN(x:0.2～0.3)材料和电池，由于可与常规的Ⅲ-Ⅴ族多结电池形成超高效率混合电池而备受瞩目。但是由于缺乏衬底材料以及InN和GaN生长条件差异巨大等原因的影响，InGaN材料的质量依然有待提高;另外，使用分子束外延(MBE)生长InGaN薄膜时，Ga源束流强度对外延材料组分的影响仍不明确;同时，由于高In组分（大于20％）会产生相分离并且质量较差，而使用InGaN/GaN多量子阱可能有利于吸收带边扩展到2.4 eV。针对这些问题，本文利用射频等离子体氮源分子束外延设备(RF-MBE)重点生长带隙位于2.4～2.7 eV的InxGa1-xN材料，进行了材料质量提高、In原子并入以及InGaN/GaN量子阱发光带隙方面的具体研究。得到了如下结果: (1)在高温及富金属生长条件下通过控制In/Ga束流比获得了高质量的带隙位于2.7 eV的In0.2Ga0.8N薄膜，其对称面以及非对称面XRD的摇摆曲线半高宽分别为440弧秒和587弧秒，室温光致发光的半高宽为75 meV，背景电子浓度为4×1018 cm-3。 (2)研究Ga束流强度对组分的影响，在富金属生长区域，当Ga束流强度增加时，Ga并入率降低，即存在没被多余的Ga替代的In原子。根据此现象，提出了生长模型并加以解释:没来的及从表面脱附的In原子被后续到达表面的Ga、N原子结合、覆盖，最终并入外延层。但是当Ga束流强度远大于N等效束流强度时，可能急剧减小了In原子表面寿命，导致In组分接近零。 (3)基于获得的高质量In02G0.8aN薄膜，通过阱宽设计生长了带隙约为2.4eV的In02Ga0.8N/GaN量子阱结构，并分析了阱宽对量子阱发光强度的影响:除了阱宽为3nm的量子阱样品可实现2.4eV的峰值能量外，其光致发光强度远大于阱宽为5.5nm的样品，但由于阱宽变化较小，相对于2.5nm阱宽的发光强度增加并不十分明显。