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氮化镓（GaN）材料因其宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好等性质在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。GaN材料一直被认为是一种理想的抗辐照半导体材料，随着核技术和空间技术的发展，GaN材料及其器件被用于辐射很强的极端恶劣的条件下工作。研究GaN材料中辐照缺陷的性质，以及辐照缺陷对GaN光学性能和电学性能的影响，研究辐照缺陷在退火过程中的扩散和湮灭，对GaN在辐照环境下的应用具有重要的理论意义和实用价值。本文利用双晶X射线衍射仪（DCXRD）、正电子湮没谱（PAS）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、光致发光（PL）谱，霍尔测试（HALL）等分析技术对高能电子辐照GaN外延层的性能进行了研究，获得的主要结果如下：1、利用湿法化学腐蚀工艺研究了电子辐照GaN外延层中的辐照缺陷，电子辐照GaN样品经熔融状态的混合KOH和NaOH碱溶液腐蚀后，用SEM观测到α、β和γ三种类型的腐蚀坑，提出辐照缺陷对GaN性能的影响与位错相似。2、研究了电子辐照对GaN外延层黄光带的影响，首次提出一理论模型解释了黄光带强度随辐照剂量的变化关系。随辐照剂量的增加，在GaN外延层中引入的镓空位增加，镓空位与黄光带的形成有关，因此黄光带强度增加。3、研究了快速热退火对黄光带的影响，发现黄光带强度随退火温度呈非线性变化。400℃退火样品的黄光带的热激活能为16meV，与O有关；600℃退火样品的黄光带的热激活能为40meV，与C有关。结合辐照缺陷在退火过程中的扩散，提出在200~800℃退火过程中包含两个黄光带形成机理。4、研究了电子辐照对GaN外延层电学参数的影响，首次提出一理论模型解释了电学参数随辐照剂量的变化。随辐照剂量的增加，样品中引入的深能级缺陷浓度增加，深能级缺陷对载流子的俘获和散射，使得载流子浓度和迁移率下降。5、研究了快速热退火对GaN外延层电学参数的影响，发现载流子浓度和迁移率随退火温度呈非线性变化。200~600℃退火温度范围内电学参数的变化与辐照引入的VGa深受主缺陷的复合和断裂有关，600~800℃退火温度范围内电学参数的变化与辐照引入的VN浅施主缺陷的变化有关。