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以GaN为代表的Ⅲ-Ⅴ族氮化物半导体材料包括GaN、AlN、InN及其合金的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点。它们都是直接带隙跨越很大的材料,可从InN的0.7 eV到AIN的6.28 eV,在蓝、绿光和紫外波段的光电子器件方面应用广泛,是研制光电子器件和微电子器件的新型半导体材料。此外,它们具有优良的光电性质,稳定的化学性质,使其可在酸碱、高温和辐射环境下使用。本文制备了不同含量的Mg-AI合金和Mg-Ga合金,手工研磨后采用合金氮化法制备了多孔GaN、AIN粉末。利用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面及孔径分析仪等多种仪器分别对其组织结构、微观形貌、比表面积和孔径分布进行了表征,为多孔III-V族氮化物半导体的制备提供一种新思路。取得的主要结论有:1.对Mg-Al合金采取三步氮化工艺出孔较容易,得到的孔数量多。随着初始Mg-Al合金中Mg含量的降低,所需氮化温度逐渐升高。最终不同成分的初始合金确定了不同的氮化工艺,前两步氮化工艺为:在高于相应成分合金的液相线30～50℃保温3 h后在650℃保温 3 h,60%Mg-40%Al、50%Mg-50%Al、42%Mg-58%AI、38%Mg-62%Al、25%Mg-75%Al、20%Mg-80%Al 的第三步氮化 工 艺为分别在 85℃、850℃、880℃、950℃保温4h、980℃、1OOO℃ 保温 10h。2.Mg-Al合金中Mg含量为30%～60%时,随着Mg含量的增加产物中孔的数量增多。第三步氮化温度过高或氮化时间过长都将导致AIN择优生长,出现棒状的颗粒。Mg-Al初始合金颗粒度越小,得到的AIN颗粒越小,在200～400目时得到的孔最多。对200目的50%Mg-50%Al、42%Mg-58%Al合金粉末采用三步氮化工艺,获得了比表面积为97.7 m2/g和116.7 m2/g的多孔AlN粉末。3.通过NH3与Mg-Ga合金反应制备得到了 GaN粉末。在Mg-Ga合金粉末的氮化过程中,氮化产物中的相随着初始合金中的Mg含量和氮化温度的变化而变化,Mg含量高于30％或氮化温度高于850℃都会在氮化过程中产生Mg3GaN3。当氮化温度低至750℃且Mg含量小于25%时,氮化产物中不会出现Mg3GaN3。4.对于 10％Mg-90％Ga、20％Mg-80％Ga、25%Mg-75%Ga 在液相线上 30～50℃保温 3 h后在650℃保温3 h,再在750℃保温6 h后在850℃晶化0.5 h,氮化产物酸洗干燥后可获得GaN粉末。氮化20％Mg-80％Ga合金时,出孔较多,获得了比表面积为23.889m2/g的多孔GaN粉末。在Mg-Ga合金粒度为200～400目时,获得的GaN颗粒中孔结构最多。