氮化镓(GaN)是直接带隙的宽禁带半导体,它在蓝光与紫外的发光二极管和激光器上有很多的应用。此外,GaN还被认为是GHz和THz频段的高频晶体管的候选材料。近年来,随着太赫兹时域光谱技术的逐渐成熟,GaN在太赫兹波段的光学性质与介电性质也引起了研究工作者的注意。具有铁磁性的铁氮化合物包括ε-Fe3N, α"-Fe16N2与γ’-Fe4N,它们具有较强的饱和磁矩以及很高的自旋极化率,因此是自旋电子学中很有潜力作为自旋注入层的材料。其中ε-Fe3N由于与GaN和A1N等Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的晶格匹配比较好,更是成为了研究的热点。目前,在GaN的太赫兹波段性质和铁氮化合物的性质这两个研究领域尚有一些关键性的问题没有解决。针对这些问题,本论文分为两大部分展开了研究：(一)对GaN在THz波段不同温度下的介电函数的振荡行为进行了分析,并通过半经典的物理模型得到了GaN薄膜中的点缺陷性质。(二)对铁氮化合物的磁结构进行了理论研究,同时在实验上制备了ε-Fe3N薄膜并对其各项性质进行了表征分析。通过系统的研究,本论文取得的主要结论如下：1.利用室温以及变温太赫兹时域光谱技术得到了10-300K温度条件下非故意掺杂的c面GaN薄膜的太赫兹时域光谱。通过对信号的处理和光学参数提取,获得了不同温度下(10K-300K)在太赫兹波段(0.3-1.0THz)的GaN薄膜的介电函数,并发现在各个温度下,介电函数的实部与虚部均有明显的振荡行为。根据物理上的分析,我们得到GaN薄膜的振荡行为来源于点缺陷引起的共振态的结论,并利用经典的谐振子模型来描写位于共振态上的电子对于介电函数的贡献。进一步地,通过对不同温度介电函数的拟合,发现背景自由电子和共振态对于介电函数的实部与虚部的贡献的温度依赖敏感度不同,并分析了该现象的物理原因。最后由模型中参数的物理意义,得到了不同温度下GaN薄膜的点缺陷密度和电子寿命,并得到点缺陷密度随温度上升而下降,而电子寿命随温度上升而升高的温度依赖关系。2.利用朗道二级相变理论,ε-Fe3N的铁磁相点群被确定为62’2’,从而说明ε-Fe3N的磁结构是单轴各向异性的,且易磁化轴是六方结构的c轴。α"-Fe16N2的铁磁相点群被分为两类,即4/mm’m’和m’m’m。对于群4/mm’m’,磁化强度必须沿着四方结构的[001]方向。至于相应于群m’m’m的磁化强度可以有两种不同的取向,一种沿着四方结构的[100]方向,另一种沿着[110]方向。无论是哪种情况,α"-Fe16N2的磁化强度不可能沿着[111]方向,从而在理论上解释了生长在InGaN和Fe上的样品的易磁化轴彼此不相同的原因。γ’-Fe4N的磁结构为4/mm’m’,或者m’m’m,抑或3m’,相应的磁化强度分别沿着立方结构的[100]或者[110]或者[111]方向。3.在优化的氮化条件下成功地在c面GaN(0002)寸底上制备了ε-Fe3N薄膜。通过XRD分析,ε-Fe3N样品的晶体结构主要由ε-Fe3N[002]与[111]两个取向构成,说明铁薄膜已经被基本氮化。利用XPS测试,观测到了分别位于709.7eV和723.4eV的Fe-N2p3/2和2p1/2的铁离子峰,进一步地证明了铁氮相的形成。在形貌上,ε-Fe3N薄膜表面呈岛状,相比于氮化前的铁薄膜而言比较粗糙。样品表现出了较好的磁学与电学性质：首先,样品具有明显地室温铁磁性。其次,样品的矫顽力约为2000e,远大于铁薄膜的矫顽力。最后,根据I-V曲线,样品具有金属导电性。这些性质表明制备的ε-Fe3N样品可以作为自旋注入的候选材料。