GaN是一种优异的第三代半导体材料，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件等方面有广阔的应用前景。然而目前GaN器件的制造主要采用异质外延法，得到的产品因GaN和衬底之间晶格与热膨胀失配，使其质量及应用受到限制。以GaN晶体作衬底，采用同质外延法生长GaN可很好地解决这个问题。但是大尺寸GaN晶体生长非常困难，目前生长方法中以助熔剂法的生长条件最为温和。因而助熔剂法生长GaN晶体具有重要的研究价值。助熔剂通常为碱金属或碱土金属，目前以Na和Ca做助熔剂或复合助熔剂生长GaN已有报道，然而实验仅停留在摸索阶段，晶体尺寸有待提高。GaN与Na、Ca等助熔剂体系相关相图和热力学性质研究不够完善，从而使得GaN晶体生长实验具有较大的盲目性。本工作以GaN与助熔剂Na、Ca体系热力学和相图研究为核心内容，分别对Na-Ga-N和Ca-Ga-N体系中相关边二元系的实验信息进行了系统评估，采用相图计算(CALPHAD)法获得了可靠的热力学参数和具有热力学自洽性的相图；将二元系结果合理外推至三元系，并预测了Na-Ga-N和Ca-Ga-N体系在不同温度下的等温截面，建立了三元系相关系，获得了利于GaN晶体生长的理论成份范围，从而得到GaN与助熔剂间的相互作用关系，进而为助熔剂方法生长GaN单晶提供了重要理论依据。 对于Na-Ga-N体系，首先结合可靠的实验相图和热力学数据，对Na-Ga二元系进行了优化计算，获得了一套最优的热力学参数；由于缺乏Na-N体系实验信息，本工作采用理想溶液模型描述液相；然后结合文献中Ga-N二元系的计算结果，对Na-Ga-N三元等温截面相图进行了预测。计算结果表明在750℃时GaN和液相的两相区内原料摩尔比Na/(Na+Ga)为0.38～0.80区间有利于GaN晶体的生长，而600℃时适合GaN晶体生长的区域为0.42～0.74。 对于Ca-Ga-N体系，同样采用CALPHAD计算方法，在现有实验相图和热力学基础上优化计算了Ca-Ga体系，并得到了一套很好再现实验相图和热力学数据的组元相互作用参数。同时由于GaN晶体生长主要涉及各凝聚相的相关系，本工作将Ca-N二元系简化为Ca-Ca3N2体系，即将中间化合物Ca3N2当作一个组元，系统优化了Ca-Ca3N2二元系，在此基础上预测Ca-Ga-N三元体系，获得了800℃、900℃和950℃的等温截面相图。结果表明随着温度的升高，利于GaN生长的GaN和液相两相共存区面积增大，GaN晶体生长越容易。但温度在950℃以上，因高温分解而得不到GaN晶体。