本文由两个部分组成，第一部分是中空阳极离子源的研制，第二部分是利用中空阳极离子源对分子束外延生长的GaN材料进行氢离子钝化处理，研究氢钝化过程对GaN材料输运性质的影响。　　 随着现代表面和薄膜技术的发展，低能离子源已经成为高质量和高性能薄膜制备的必要手段，应用于离子束辅助沉积和分子束外延等薄膜生长技术。我们研制的中空阳极离子源是一种基于中空阳极放电原理的低能量离子源，可以产生粒子能量小于30eV、性质稳定的超音速下行束离子源；离子源可直接置于薄膜生长设备的真空室内，真空度可达6×10-8Pa，出射的高纯等离子束流还含有可观数目的自由基，并可以长时间的连续工作，满足在苛刻条件下生长复合薄膜的技术要求。本文详细介绍了中空阳极离子源的工作原理、总体设计方案以及优化后的工作参数。　　 利用中空阳极离子源对GaN材料进行氢离子钝化处理，发现氢钝化过程可以显著提高非故意掺杂的n型GaN材料的载流子浓度，并显著地改变了样品的持续光电导行为，证明了氢钝化过程能够很好地消除了样品中受主能级，减弱了电离能级的施主补偿作用，同时减少样品中电子陷阱的数目，降低了电子陷阱对电子的捕获截面。最后本文研究了退火条件对氢钝化效果的影响，确定了氢钝化处理后的最优退火条件。