近年来,Ⅲ族氮化物半导体如GaN、AlN和InN在光电子器件以及高速晶体管领域的潜在应用价值而受到广泛的研究。理论研究表明,InN在所有的Ⅲ族氮化物中具有最高的饱和电子漂移速度、最小的有效电子质量以及较高的电子迁移率,因此,InN材料被认为是理想的光电(如激光二极管、高效太阳能电池)、高频、大功率、高速电子器件。本论文主要研究了InN纳米线的反常输运性质。InN纳米线的输运性质的研究对进一步理解InN材料的物理性质,促进InN材料在电学光学装置中的应用具有重要的意义。本论文主要由以下几章组成:第一章简要介绍了InN材料的基本性质、制备、电学特性、光学特性以及最新的应用。第二章介绍了近年来实验中发现的InN纳米线电阻、电导率反常现象,以及相关的理论研究。06年Chang等人在测量InN纳米线时发现,当纳米线的直径小于90纳米时,纳米线的电阻会随着横截面积的减小而减小。这违反欧姆定律,是InN纳米线的反常输运性质。07年Calleja等人的研究发现直径较小(40-100nm)时InN纳米线的电导率是随着其直径的倒数的增大而增大的。电导率的变化表现了InN纳米线的输运性质的特殊性。通过对以前相关理论研究的分析,我们发现杂质原子的散射和过长的横截长度L_T导致的接触电阻P_C的变化虽然对纳米线的电阻有一定影响但应当不是导致电阻反常现象的主要原因。这些理论分析没有考虑到InN材料的独特性质,即高浓度的表面电子积累层。因此难以反映InN纳米线反常输运的真正的微观机理。在第三章中,我们具体研究了高浓度的表面电子积累层对InN纳米线输运性质的影响,给出了我们对于InN纳米线微观输运机理的研究结果。由于表面电子积累层这一独特性质,InN材料的电输运方式可分为表面传导和体传导两部分。第一,我们根据InN纳米线的性质把InN薄膜中的平均载流子浓度公式推广到InN纳米线中得到InN纳米线中的平均载流子浓度公式,并找到一个平均载流子浓度与迁移率关系公式。由这两个公式,我们给出InN纳米线中的电导率公式,发现纳米线的电导率是随着纳米线半径的减小而增大的,从而解释了07年Calleja等人的实验结果。第二,我们由InN纳米线中的电导率公式进一步推导出小半径(＜～50nm)和大半径(＞～50nm)两种情况下的电导公式。发现当InN纳米线半径很大时(＞～50nm),体传导占支配地位,表面传导可以忽略,纳米线的总电导公式可以回到欧姆定律;而当InN纳米线的半径较小时(＜～50nm),表面传导占支配地位,体传导可以忽略,由纳米线的总电导公式可知纳米线的总电导随着半径的减小而增大,这与06年Chang等人小半径InN纳米线的电阻的实验结果一致。因此InN纳米线的特殊性质,即高浓度的表面电子积累层,造成了InN纳米线相比于其他材料的纳米线(比如GaN纳米线)的特殊电子传输性质。我们通过InN纳米线反常输运性质的研究,揭示了高浓度电子积累层对于InN纳米线电输运的重要性,认为它是造成InN纳米线反常输运现象的主要原因。