Ⅲ族氮化物半导体材料具有禁带宽度大、临界击穿电压高、电子漂移速度大、热导率高、热稳定性和化学稳定性好等优点，其在光电器件、大功率器件和高压电子器件等领域有着巨大的应用价值，因此成为目前半导体领域研究的热点之一。本论文主要围绕Ⅲ族氮化物材料生长以及其物理特性展开研究。实验部分:首次利用InN纳米棒为模版制备得到GaN单晶纳米管材料;并利用InGaN插入层协调释放了Si衬底GaN外延薄膜中的应力。理论部分:深入研究了InGaN材料中团簇散射对二维电子气(2DEG)迁移率的影响。具体研究内容和结果如下:　　1)我们提出了一种制备GaN单晶纳米管材料的新方法。先利用具有不同形貌的InN纳米棒为模版制备得到由InN纳米棒和LT-GaN外延层组成的“核-壳层”(core-shell)结构，再通过改变退火工艺制备得到具有不同形貌和晶体质量的GaN单晶纳米管材料。研究发现:GaN单晶纳米管的形貌和晶体质量，与InN纳米棒模板的形貌和退火工艺参数（如退火温度和退火气氛）密切相关。　　2)利用InGaN插入层升温分解形成多孔和表面起伏的类图形衬底结构协调释放Si衬底GaN薄膜大失配应力，研究引入InGaN插入层后的Si衬底GaN外延薄膜表面裂纹分布的变化，通过优化InGaN插入层结构和生长条件，有效的降低了GaN外延层的裂纹密度，提高了晶体质量。　　3)深入研究了InGaN材料中团簇散射对二维电子气(2DEG)迁移率的影响。(1)对于InxGa1-xN/InyGa1-yN量子阱体系，当InGaN团簇的横向尺寸与量子阱宽度相当时，可利用团簇与阱材料之间的导带差引起的基态能级波动来构造散射势，不仅能得到电子迁移率解析表达式，还能极大地简化计算过程。计算结果表明:电子迁移率随团簇的侧向尺寸增加而呈现出先减小后增加的变化趋势，且随着量子阱势垒高度增加而增加，与界面粗糙度散射所报道结果截然相反;(2)对于InGaN/GaN量子阱体系，考虑到InN量子点与InGaN母体材料之间存在着In组分渐变区域，本论文对传统量子点模型进行适当修正，修改后的量子点模型由中心量子点和量子点壳层两部分组成。计算结果表明:基于两种模型计算的结果存在较大偏差，并且这种偏差会随着中心量子点半径的减小，或材料二维电子气浓度的增加而增加。这说明在考虑量子点散射时，若忽略量子点边缘的组分渐变区域，所得的结果与实际情况存在较大差异。