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纳米线、纳米带和纳米棒作为新型的一维材料越来越多引起了人们的研究兴趣。2001年《科学》杂志宣布基于半导体纳米线的纳米电路将是人类科学的一个重大突破。最近《自然》杂志上一篇报道称“无论如何,纳米线、纳米棒和纳米晶须都是纳米科技中的研究热点”。毫无疑问基于纳米线的一维材料将是未来十年内科研新的立足点[1]。由于在蓝光发光管和高能电子器件方面的广泛应用,并随着目前纳米科技研究的迅猛发展,人们开展了很多的工作来合成用于制备纳米器件的GaN一维纳米结构材料,如纳米线和纳米带等[2]。GaN的纳米材料的研究在很长一段时间内吸引着众多研究者的目光,每年都有大量的文献报道GaN纳米材料的制备新方法、所用的新材料等等。由于GaN材料载流子的带间跃迁产生的辐射波长很短,在近紫外波段。对其掺杂后可得到位于禁带中的发光中心,使发光波长移至可见区域。尤其是在蓝光材料方面,GaN及其相关材料具有得天独厚的优势,这也是目前GaN及其相关材料应用最广泛的领域。近几年来,GaN材料生长和器件制备都获得了巨大进展[3-7]。GaN基蓝光LED和LD相继研制成功并进入市场,更加推动了GaN材料的发展。目前GaN器件发展主要的障碍[8]在于背景载流子（电子）浓度太高,p型掺杂水平低。背景载流子可能与N空位、替位式Si、替位式O等有关[9,10]。p型掺杂（主要是掺Mg）方面,H补偿受主Mg,使掺Mg的GaN成为半绝缘。经过低能电子束辐照（LEEBI）或快速热退火（RTA）处理后,部分Mg可以被激活,空穴浓度可达到1018cm-3,但仍然不能很好满足器件需要,这可能与Mg较高的电离能（约250 meV）有关。其它掺杂剂也在研究中。然而,关于GaN纳米结构的掺杂研究的文献报道却很少。本文采用Mg作为掺杂源,通过氨化磁控溅射Ga2O3/Au薄膜的方法在硅衬底上合成了镁掺杂GaN纳米结构。并以扫描电镜（SEM）为主,结合透射电镜及高分辨电镜、X射线衍射、红外吸收等手段,研究了纳米线的形貌、显微结构、成分等,并对其生长机制进行了初步探索。研究了不同的氨化温度、不同的氨化时间和不同中间层厚度对GaN纳米线的影响。首先我们利用磁控溅射系统先在Si衬底上制备Ga2O3/Au薄膜,然后在氨气氛围中退火制备GaN纳米结构。测试结果表明:合成的纳米结构为六方纤锌矿结构的GaN;氨化温度、氨化时间和镁的含量等都对一维镁掺杂GaN纳米结构的结晶质量和形貌产生了很大的影响。随着氨化温度的升高,GaN纳米结构的直径先减小并有棉絮状晶体生成,后来直径又增大且表面趋于相对光滑;纳米结构的结晶质量也逐渐提高。其中,退火温度为900℃时,我们得到了结晶质量和表面形貌最佳的样品。但是,当温度继续升高（高于950℃）,氮化镓纳米线的数量会减少并且结晶质量也会下降。从氨化时间上看,15min所得结果相对较好。另外,我们通过改变镁掺杂源的量,发现得到的纳米结构形貌和成分都发生了变化,说明镁的量对镁掺杂GaN纳米结构的合成也有很大的影响。GaN纳米结构的生长机制可初步归结为气体—液体—固体（VLS）生长机制[11-14],其中高温下Au薄膜在高温下会破裂并会在Si衬底上形成纳米液滴,对镁掺杂GaN纳米线的生长起到重要的催化作用。