چکیده: حضور میدانهای الکتریکی داخلی قوی در نیمرساناهای نیتروژندار سبب کاهش بازدهی قطعات الکترونیکی و اپتوالکترونیکی مبتنی بر این نیمرساناهای می شود. هدف ما در این رساله بررسی دقیقی از منشاء و آثار این میدانهاست که در دو بخش تجربی و نظری انجام گرفته است. در بخش تجربی وجود کرنشها و تنشها را در لایه ای از GaN به ضخامت 2 مورد مطالعه قرار دادیم. این لایه را با آلایش سیلیکون بر روی زیرلایه ای از Sapphire به روش MOCVD ( دردانشگاه صنعتی دارمشتات – آلمان). رشد داده و سپس مشخصه یابی نموده ایم. بررسی طیف رامان در این نمونه وجود کرنش را که وابسته به جابجائی قله متناظر با مد فونونی E2 به میزان cm-1 25/1 است مورد تایید قرار می دهد. برای تعیین مقدار تنش دو محوری در این نمونه از دو تکنیک XRD و پروفیل سنج قائم (به منظور اندازه گیری انحنای ساختار) استفاده کرده ایم. نتایج حاصل از XRD نشان دادند که لایه GaN دارای ساختار هگزاگنال با ثابتهای شبکه ای Å و Å بوده و محاسبات نظری نشان دادند که این لایه رشد یافته دارای یک تنش دو محوری با بزرگی GPa003/0± 175/0 می باشد. این در حالی است که داده های حاصل از انحنا سنجی، تنشی برابر GPa 04/0± 12/0 را به دست می دهد که با مقدار وابسته به تکنیک XRD سازگاری نزدیکی دارد. نتایج مذکور رابطه بین تنش و جابجائی رامان را برای این لایه به صورت : GPa 01/0± 1/7 ارائه می دهد. در بخش نظری ابتدا بزرگی کرنشهای تراکمی در سطح مشترک لایه هایGaN/InxGa1-xN و سپس قطبش پیزوالکتریکی ناشی از این میدانها را برحسب کسر مولی ایندیم محاسبه نمودیم. محاسبات ما نشان می دهند که میدان پیزوالکتریک در این گونه سیستمها به ازای کسر مولی ایندیم (x) تا 25/0 به MV/cm 4 می رسد. تحلیل نظری ما نشانگر آن است که استفاده از این مدل همراه با در نظر گرفتن میدانهای خودبخودی (ناشی از تقارن ضعیف بلوری در ساختارهای ورتسایت) به طور موفقیت آمیزی می تواند نتایج تجربی گزارش شده در نمونه های تک چاه کوانتمی را توصیف نماید. معلوم شده است که حضور این میدانها می تواند به اثر حبس کوانتمی استارک که یکی از عوامل اصلی محدود کننده بازدهی قطعات نور گسیل مبتنی بر نیمرساناهای نیتروژندار است منجر شود. این اثر می تواند به کاهش شدت نور و انتقال بسوی قرمز در طیف تابشی این قطعات بیانجامد. ما در فصل پایانی به طور نظری وابستگی انتقال بسوی قرمز ناشی از اثر حبس کوانتمی استارک را بر حسب بزرگی عرض چاههای کوانتمی چندگانه در سیستم GaN/In0.13Ga0.87N/GaN با استفاده از مدل اختلالی مورد بررسی قرار داده ایم. در این راه ابتدا توابع موج و سپس ترازهای انرژی متناظر با آنها را بدست آورده، آنگاه به کمک این مدل نشان داده ایم که اختلال مرتبه اول، ΔE(1) در تغییر بزرگی انرژی گذار صفر بوده لکن وجود جمله مربوط به اختلال مرتبه دوم می تواند به طور موفقیت آمیزی موقعیت قله های انرژی در طیف فتولومینیسانس این سیستم را تفسیر نماید. محاسبات ما بیانگر آن است که در نظر گرفتن جرم موثر الکترونها و حفره ها به عنوان تابعی از بزرگی عرض چاهm*(z) ، به برازش بهتر داده های تجربی و نتایج نظری در مقایسه با حالتی که جرم این حاملها ثابت در نظر گرفته شوند می انجامد.