氮化镓（GaN）是Ⅲ—Ⅴ族宽禁带半导体材料,拥有热导率高,化学性质稳定以及抗辐射能力强等优势,有望大规模应用于微波功率器件、蓝色光发光器件以及5G通信器件等领域。本文以氮化镓为研究对象,采用分子动力学模拟的方法研究了快速冷却过程中GaN体系中纤锌矿结构与闪锌矿结构的竞争生长。首先探究了不同冷速、不同压强对于体系结晶能力的影响,其次探究了不同冷速、不同压强条件下纤锌矿结构与闪锌矿结构的生长情况,最后分析了不同晶体结构之间的相互转化,并对其结构之间的转化路径进行探究。在不同冷速(1×1011K/s、1×1012K/s以及1×1013K/s)条件下,通过径向分布函数、平均原子能量以及Voronoi团簇指数等方法对模拟结果进行分析,研究发现在1×1011K/s和1×1012K/s冷速下,GaN体系中形成了以<4 0 0 0>多面体为主的晶体结构;在1×1013K/s冷速下形成了非晶结构。冷速越低越有利于闪锌矿结构的生长,其在体系中的占比也越大;纤锌矿结构也有相似的变化,但低冷速下闪锌矿结构的占比要高于纤锌矿结构。1×1013K/s冷速下体系中形成非晶结构,纤锌矿结构与闪锌矿结构的占比均较少。在不同压强（0Gp、5Gp、10Gp、30Gp）条件下,通过径向分布函数、平均原子能量以及可视化分析技术对模拟结果进行分析,研究发现压强为0Gp、5Gp、10Gp以及30Gp时体系均形成了晶体结构,但压强对于纤锌矿结构与闪锌矿结构的竞争生长影响巨大。压强通过改变体系中原子的排布来影响GaN材料的结晶,随着压强增大,体系中的晶体结构先增加后减少,并在5Gp的时候达到最大值,当压强高于5Gp时,晶体结构不断减少,GaN体系的有序度也随之降低。随着压强的不断增加,闪锌矿结构在体系中的占比以及最大闪锌矿结构均先增加后减小,并在7Gp的时候达到最大值,且体系中闪锌矿结构随着压强的增加而更加紧密有序;纤锌矿结构在体系中的占比以及最大纤锌矿结构均随着压强的增大而持续减小,在压强的作用下,纤锌矿结构也更紧密有序。为了研究不同晶体结构之间的相互转化及其结构转化的路径,我们采用可视化技术对模拟结果进行分析,研究发现,在快速冷却过程中,GaN体系中微观结构的相变路径并不是唯一的,纤锌矿结构与闪锌矿结构可以相互转化,且冷速越低,两种结构之间的相变也就越明显。纤锌矿结构与闪锌矿结构在相互转化的过程中,其第一、第二近邻原子作为结构过渡原子短暂存在。两种晶体结构之间的相变需要满足体系温度高于2000K。两种不同晶体结构的相变是通过晶格的周期性滑移的方式实现的,滑移的长度为√3α/3。由于晶格所在晶面之间的共价键密度不同,滑移方向还可以是共价键密度较低的XOY面的[1 0 0]、[1 1 0]等方向,受到晶体晶向与晶体结构类型分布等原因的影响。