本文采用氨化磁控溅射不同中间层厚度的Ga₂O₃／Mo薄膜的方法在硅衬底上合成了GaN和Ga₂O₃纳米结构。对其结构、形貌、组分和发光特性进行了深入的分析和研究，并对其发光机制和生长机制进行了初步探索，研究了不同生长条件对制备GaN和Ga₂O₃纳米结构的影响。所取得的主要研究结果如下：1．合成一维GaN纳米结构利用磁控溅射系统先在Si衬底上制备Ga₂O₃／Mo薄膜（Mo和Ga₂O₃膜的厚度分别30nm和500nm），接着在氨气气氛中退火制备GaN纳米结构。用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外吸收谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）和高分辨透射电镜（HRTEM）等测试手段详细分析了GaN纳米材料的结构、组分和形貌特性。研究表明：合成的纳米结构为六方纤锌矿结构的GaN；不同的氨化温度、氨化时间对合成GaN纳米结构都有很大影响，表现为形貌各异的纳米线、纳米棒。2．GaN光学特性和生长机制的探索室温下，用波长为325nm光激发样品表面，显示出较强的紫外发光峰（371．5nm处）。改变实验条件，发光峰位置都没有随之发生移动，只是发光强度发生了变化。由于合成的大部分纳米结构的直径均大于GaN的波尔激子半径（11nm），超出了量子限制效应起作用的范围，因此，对于371．5处的带边发光峰，与文献报道的GaN体材料的发光峰相比，没有发生蓝移。GaN纳米结构的生长机制可归结为气体—固体（VS）生长机制，在高温退火过程，Mo易于从Ga₂O₃获得氧，这一过程一方面使Si表面的表面能分布不再均匀，另一方面加速了Ga₂O₃的氮化，对GaN纳米线的生长起到重要作用。3．合成一维Ga₂O₃纳米结构我们利用磁控溅射系统先在Si衬底上制备Ga₂O₃／Mo薄膜（Mo和Ga₂O₃膜的厚度分别为300nm和500nm），接着在氨气气氛中退火制备Ga₂O₃纳米结构。研究表明：合成的纳米结构为β-Ga₂O₃；不同的退火温度、退火时间对Ga₂O₃／Mo薄膜合成Ga₂O₃纳米结构都有很大影响，表现为形貌各异的纳米线、纳米棒。4．Ga₂O₃光学特性和生长机制的探索室温下，用波长为325nm光激发样品表面，显示出两个明显的蓝光发光峰，分别位于411．5 nm和437．6 nm。β-Ga₂O₃纳米结构发光机制可用空位的存在来解释。在受激后，由镓空位形成的受主上会产生一个空穴，对应的由氧空位形成的施主上会产生一个电子，施主上的电子与受主上的空穴复合就可以发射出一个蓝光光子。有关的发光机制还在近一步的研究中。β-Ga₂O₃纳米结构的生长机制可归结为气体—固体（VS）生长机制，我们认为Mo颗粒可能作为晶胚的成核点，为纳米结构的生长奠定了基础。