由于优良的性质及巨大的应用价值,GaN被誉为第三代半导体的典型代表。近年来,GaN的相关领域吸引了越来越多的研究者的目光。由于GaN材料的禁带宽度覆盖了从可见光到紫外部分,及其优良的热稳定性和化学稳定性,GaN基材料在光电子,和微电子领域有重要的应用价值。GaN、AlN及其三元合金AlxGa1-xN是一类宽带隙半导体,GaN禁带宽度室温下为3.4 eV,AlN禁带宽度室温下更高达6.2 eV。决定半导体器件最高工作温度的主要因素之一是材料的禁带宽度。因此,GaN基器件的最高工作温度远高于Si和GaAs器件。理论计算表明GaN基器件的最高有效工作温度高于900 oC[1]。实验也已表明AlxGa1-xN/GaN异质结场效应晶体管在500 oC时依然有很好的微波放大性能[2]。GaN是一种宽禁带(Eg=3.4eV),直接带隙半导体,这使得他在短波长光电器件领域有不可替代的作用。GaN及其相关的固溶体合金可以实现带隙从1.9eV(InN)到6.2eV(AlN)连续可调。当前,GaN基的近紫外,蓝光,绿光发光二极管已经产业化,激光器和光电探测器的研究也方兴未艾。由于禁带较宽,GaN基激光器具有较短的波长,用于激光存储将大大提高存储密度。GaN的研究已经持续了数十年。困扰研究者的重大问题是:由于异质外延的生长,在GaN材料中存在很大的缺陷密度。这些缺陷严重影响了GaN基器件的性能。这种缺陷有很多的表现形式,本文提供了一些测量和分析手段,例如,光致发光,双晶体X射线衍射,持续光电导,光淬灭,表面光电压谱等。为了具体的刻画GaN中深能级,本文做了相关的实验工作,归纳如下:1.室温下,本证GaN材料中持续光电导现象,及其复合机制的研究。通过用从360nm到377nm的入射光照样品的表面,揭示了两种特性:一种是随着入射光波长增加,电流衰减幅度增大的快速的复合;另一种是电流衰减幅度不随入射光波长增加而变化的较为缓慢的复合。基于这些现象,我们认为这两种复合分别对应着体内和表面两种缺陷。此外,本文还提出了一个可能的物理模型,认为第一种机制是由于导带电子被电子陷阱俘获而引起的,第二种是由于导带电子与空穴陷阱俘获的孔穴之间的复