氮化镓(GaN)作为一种典型的Ⅲ-Ⅴ族氮化物作为第三代半导体材料。在室温下其禁带宽度为3.4eV,可以实现从红外到紫外全可见光范围的光发射。并且氮化镓材料具有高发光效率、高饱和电子漂移速度、高击穿场强和高热导率、耐高温及酸碱和良好的力学性能等特点。是制作高效蓝绿发光二极管、激光二极管、紫外探测器等高温高功率固体光电子器件的理想材料,在光电子学和微电子学领域中有重要的产业化应用前景。为近些年来持续研究的热点材料。　　 另外一方面,由于要求器件尺寸的不断降低,并且低维结构半导体材料由于量子效应而表现出许多优良特性,基于具有优异性质的纳米尺寸氮化镓材料研究是很有意义的,所以GaN纳米线这种很具有前景的纳米结构材料,引起了人们极大的研究热情。　　 本论文主要介绍了用金膜催化的化学气相沉积法(CVD)制备GaN纳米线,用该方法制备的GaN纳米结构,其设备条件简单,成本低廉,便于大规模实际生产。在系统地分析了各种有关氮化镓纳米结构研究的基础上,首次采用金属镓和氧化镓混合作为镓源,通过改变不同的反应条件,成功地合成了质量较好的一维氮化镓纳米结构。　　 文中分析了制备出来的GaN纳米线的形貌、结构和影响一维氮化镓纳米结构的因素,并在气-液-固(V-L-S)模型的基础上讨论了一维氮化镓纳米结构的生长机理。最后分析了制备出的GaN纳米线的形貌、结构、组分和光致发光特性。　　 1.首次以金属镓混合氧化镓和氨气为原料,镀有5nm金膜催化剂的硅片为衬底,用化学气相沉积方法在管式炉中950℃合成氮化镓纳米线,纳米线为纤锌六方结构晶体,表面平整,直径在50nm左右,长度约为10微米,整体分布较为密集,线的质量较高。　　 2.改变不同的反应条件,例如有无催化剂、氨化温度、镓源距离收集衬底的距离、镓源的不同配比等因素,来分析对有金膜作为催化剂的化学气相沉积法制备GaN纳米线数量、长度、粗度和弯度等形貌的影响。借以分析其气-液-固(V-L-S)模型的生长机理。研究发现,不同的条件对合成GaN纳米结构都有很大影响,最后找出了制备高质量GaN纳米线的最优条件。　　 3.用环境扫描电镜SEM、X射线衍射XRD、高分辨透射电镜HRTEM以及Raman光谱等实验手段对样品的形貌和结构等进行了表征,所制备的GaN为六角的纤锌矿结构,为形貌很好的单晶纳米线。　　 4.我们还通过PL光谱光学测量表明,GaN纳米线在364nm处有个很强很窄的带间发射峰,在626nm处有个宽而弱的杂质发光峰,该发光峰来源于样品中的Ga、N空位或者与之相关的复合空位。