氮化镓作为第三代半导体材料的代表,是一种重要的直接宽带隙半导体材料,它具有优良的物理化学性质,是当前世界上最为先进的半导体材料之一。它不仅广泛的应用于蓝绿光发光二极管、激光器、紫外波段的探测器以及高温、大功率集成电路等器件,还可作为环保新材料应用于环境保护。由于GaN的种种优异特性,对GaN材料和器件的研究越来越成为人们关注的热点。根据不断降低器件尺寸的要求,借助于纳米尺寸的材料来制造纳米器件是很有意义的。纳米尺寸GaN特别是纳米线是满足这种要求的一种很有希望的材料。本论文主要分为实验与团簇计算两部分：第一部分：本文首先利用溶胶-凝胶和高温氨化二步法对GaN纳米晶的制备进行了研究,探讨了氨化温度和氨化时间对GaN纳米晶结构、组分、形貌的影响,并最终确定了GaN纳米晶的最佳制备条件。其次,我们利用溶胶-凝胶法得到的Ga2O3凝胶作为镓源,采用高温氨化法,成功制备出大量高质量的GaN纳米线。结果表明,氨化温度与氨化时间对GaN纳米线结构、组分、形貌产生了显著的影响,通过分析最终找出了利用该方法制备GaN纳米结构的最佳生长参数。文中详细分析了在最佳工艺条件下制备的一维GaN纳米结构的形貌、结构、组分和光致发光特性,初步探讨了一维GaN纳米结构的生长机制。第二部分：团簇的一些物理性质如能级结构、光学性质、磁学性质,以及热力学性质都呈现从原子特性向块体材料特性转变的趋势。因此,从理论上计算这些簇合物的结构和性质是十分必要的。我们利用B3LYP/6-31G*密度泛函方法对GanN3(n=1～8)团簇进行了计算,对GanN3(n=1～8)团簇的结构进行优化,得到了GanN3(n=1～8)团簇的最稳定结构,同时对体系的成键特性、热力学性质、光电子能谱及稳定性进行了研究。该结论对解释纳米和薄膜材料的形成具有指导意义。