GaN基的新型光电材料是短波长发光器件的最佳选择,已经在高亮度发光二极管（LED）、蓝光和紫外注入式激光二极管（LD）等领域广泛应用,但是对于GaN基材料的物理性质却研究得很不充分.该论文研究了GaN基材料的离子注入改性、相混合、剩余的弹性应变、InGaN／GaN异质结和多量子阱,主要结果包括如下几点：1.利用N<+>注入GaN,可以有效地降低载流子浓度,电阻率提高5-8个数量级,经过700℃高温退火,仍维持很高的电阻率,可以实现可控的选区绝缘;利用Mg<+>、Mg<＋>＋P<+>离子注入GaN,经过高温快速退火实现了n型到p型的转变,但载流子浓度较低,只有10<13>／cm<3>量级.2.研究了GaN中立方相、六方相的混合,利用X射线、Raman散射、背散射／沟道技术,发现二相混合是普遍的,即使在结晶品质较好的六方相也含有一定数量的立方相.根据XRDω扫描的数据,定量计算了二相的体积比.3. GaN和衬底材料之间存在很大的晶格失配和热膨胀系数的失配,我们利用RBS／C技术结合XRD,研究了在Si（111）衬底上生长的六方相GaN在垂直、水平方向上的平均应变以及四方崎变沿样品深度的分布,发现GaN在垂直方向被压缩,水平方向被拉伸,四方崎变在GaN／Si界面处最大,GaN表面处应变已经接近完全释放.4.异质结和量子阱是GaN基器件中最常用的结构.我们利用RBS／C结合XRD,模拟、计算了InGaN／GaN异质结和多量子阱的In含量、InGaN层厚度、多量子阱的阱宽和垒宽.利用XRD的θ-2θ扫描,研究了多量子阱的应变,发现θ-2θ扫描中多量子阱的卫星峰和多量子阱一个周期的整体相关,计算了一个阱和垒周期的水平、垂直方向的应变.最后讨论了多量子阱的结构对发光性能的影响.