作为宽禁带直接带隙半导体材料的典型代表,氮化镓材料被广泛应用于光学和电子器件领域。目前氮化镓材料主要通过异质衬底气相外延的方式制备,外延层和衬底之间的晶格不匹配以及氮化镓岛状生长模式中岛的融合,都会使氮化镓生长过程中伴随着大量的晶体缺陷的产生。晶体缺陷的存在会严重影响氮化镓相关器件的光学、电学以及热输运特性,并且热输运性质关系到光电器件的稳定性以及使用寿命。本文采用分子动力学方法和Stillinger-Weber势研究了位错和堆垛层错等晶体缺陷对氮化镓热输运性质的影响。平衡分子动力学和非平衡分子动力学对含有刃型位错结构的氮化镓热导率计算结果表明,氮化镓中刃型位错结构对垂直位错线方向以及平行于位错线方向的热导率都有很大影响,但对垂直位错线方向的热导率影响大于平行位错线方向。对氮化镓中小角度晶界、堆垛层错结构的界面热阻的非平衡分子动力学计算结果表明,氮化镓中的小角度晶界和堆垛层错的界面热阻有明显的尺寸效应,界面热阻会随着体系尺寸的增大而增大。同时,由于声子的非弹性散射对小角度晶界和堆垛层错的热输运贡献很大,其界面热阻受温度变化明显,会随着温度的升高而逐渐减小。另外,氮化镓c面堆垛层错界面热阻也会随着层错厚度的增加而增大。通过对氮化镓晶体中位错和堆垛层错结构的声子态密度、原子势能分布以及应力分布的计算,发现氮化镓中位错结构的声子态密度明显降低,位错及其附近区域原子势能增大,并伴随有明显的局部应力,应力的存在会使声子群速度和比热降低,从而降低其热导率;氮化镓a面堆垛层错界面上的原子声子态密度略微降低,出现能量峰值和应力集中,其他区域原子不受影响;而氮化镓c面堆垛层错结构的声子态密度、原子势能以及应力分布均未发生明显改变。