稀土掺杂宽带隙半导体材料具有发光亮度高、色彩纯正等特点,在光通讯和全色显示技术中具有广阔的应用前景。开展对宽带隙半导体材料稀土掺杂的研究具有重要的理论价值与应用前景。本论文以氮化镓和氮化锌为主要研究对象。采用直流磁控反应溅射方法,制备了氮化物及稀土掺杂薄膜,对其结构、光学及电学特性进行了研究,取得了以下的研究结论:1、利用直流磁控反应溅射方法,制备了晶粒尺寸可控的纤锌矿纳米晶GaN薄膜。随着衬底温度的升高,薄膜的生长速率先增大后减小,光学带隙从4.99eV降低到4.68eV,带边发射峰发生蓝移。对p-Si/n-GaN异质结的Ⅰ-Ⅴ曲线分析,结果表明热电子发射和隧穿是其主要的电流输运机制;利用深能级瞬态谱仪对薄膜缺陷的激活能、俘获截面等进行了定量的分析。2、利用氨化法制备了纤锌矿结构GaN纳米晶薄膜,得到最优化的退火条件是950℃下氨化1小时。室温光致发光测试得到了尖锐的365nm的带边发射峰和430nm处的来源于薄膜的本征缺陷或表面态的发射峰。Raman光谱出现了被C_6v⁴点群所禁戒的由E₂光学支在布里渊区的M对称点和富氮八面体Ga-N₆键振动引起的分别位于257和423cm^-1处的Raman峰。3、优化直流磁控反应溅射参数,制备了原位掺Er和Tb的GaN纳米晶薄膜。薄膜的光学带隙在4.1～4.3eV之间,室温光致发光谱分别得到了稀土Er³⁺的⁴S_3/2(²H_11/2)→⁴I_15/2能级的跃迁产生的554nm处的发光峰和Tb³⁺离子内层4f电子⁵D₄→⁷F_J（J=6,5,4,3）跃迁产生的特征发光峰。改变溅射条件如衬底温度、溅射气压对薄膜Raman峰的影响微弱,都只出现了纤锌矿GaN的E₂（low）和A₁（LO）模式对应的振动峰。4、利用直流磁控反应溅射方法,制备了原位Tb掺杂的Zn₃N₂薄膜。当溅射N₂组份从20%增加到60%,薄膜的生长择优取向由（321）转为（222）,间接光学带隙从3.06eV降低到2.13eV,溅射N₂组份40%时出现较明显的Tb³⁺离子特征发光峰。当恒定溅射氮气组份为30%时,衬底生长温度200℃制备的薄膜具有较好的结晶质量,Tb³⁺离子的特征发光较强。随着退火温度的升高,薄膜从Zn₃N₂的立方结构变成ZnO的纤锌矿结构,可见光区的发光越来越强。