GaN是一种直接宽带隙半导体材料,其禁带宽度为3.4 eV,有稳定的化学和物理性质,被应用在LED、激光二极管和紫外探测器及高功率器件。GaN材料功函数为4.1 eV及电子亲和势为2.7-3.3 eV,并且具有高热导率等特点,一维GaN纳米材料又具有大的长径比,使其在场发射应用方面具有很大的应用潜能。　　本论文阐述了GaN纳米线的晶体结构,研究了Ni催化CVD法合成GaN纳米线时,氨化温度、氨化时间、以及氨气流量对GaN纳米线形貌及晶向的影响,得到的主要结论包括:　　第一、随着氨化温度变高,导致GaN分子快速堆积,GaN在Si衬底上的纳米线密度增加;氨化温度越高,Si衬底的Ni催化剂颗粒越容易发生聚集,从而越容易生长直径大的GaN纳米线;不同氨化温度对GaN纳米线的生长晶向会产生一定的影响,是由于生长面的活性在不同氨化温度条件下不一致所导致的。　　第二,随着氨化时间的增加,GaN纳米线在Si衬底的面密度会相对增加,同时,GaN纳米线在生长的过程中会继续吸附堆积GaN分子,从而也会使纳米线直径增加,容易生长成GaN纳米棒。在氨化温度1050温度℃,氨气流量设置为250sccm,设置氨化时间分别为15min、20min、30min条件下制得的样品XRD衍射图谱衍射峰值变化不大,主要都沿(100)、(002)、(101)三个晶向生长,其中可能沿(101)晶向择优生长。因此,氨化时间不会对GaN纳米线的晶向产生很大影响。　　第三,随着氨气流量增加,GaN纳米线在Si衬底的面密度也会相对增加,同时,氨气流量越大,生长过程中有更多的Ga源和N源参与反应,从而使纳米线直径增加。另外,随着氨气流量变大,GaN纳米线表面形貌也会随着发生变化。根据在氨化温度为1050℃,氨化时间为20min,设置氨气流量分别为150sccm、250sccm、350sccm条件下制得样品XRD衍射图谱表明,三个样品主要都是沿(100)、(002)、(101)三个晶向生长,其中可能沿(101)晶向择优生长。氨气流量相对较小时,GaN纳米线可能主要沿(101)晶向择优生长,随着氨气流量的增加,其他晶向的GaN纳米线比例也会逐渐增加。　　第四,实验制备的GaN纳米线样品具有较高的纯度,为六方纤锌矿结构,并且遵循VLS生长机制。