GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，并与SiC、金刚石等半导体材料一起，被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好（几乎不被任何酸腐蚀）等性质和强的抗辐照能力，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。

结构

播报

氮化镓（GaN）是一种具有晶体结构的半导体材料，其结构是由镓原子和氮原子构成的晶格组成的。氮化镓晶体采用立方晶系结构，其晶胞中包含了具有六方密堆积结构的原子排列。 [2]

氮化镓晶体的晶格结构可以描述为每个镓原子周围环绕着四个氮原子，而每个氮原子周围也被四个镓原子包围。这种结构称为闪锌矿结构或者螺旋状烯结构，它是由镓原子和氮原子所构成的共价键和离子键交替排列而成。

氮化镓晶体结构图

在氮化镓的结构中，氮原子与周围的镓原子形成共价键，这些共价键使得晶体具有稳定的结构。同时，氮原子也接受来自镓原子的电子，形成氮化镓晶体中的正离子和负离子。这种共价和离子键的结合使得氮化镓具有良好的电子迁移性和光学性能。

此外，氮化镓晶体中的晶格常常包含杂质原子，例如硅、碳等，这些杂质原子的掺杂可以调节氮化镓的电性能和光学性能，使其适用于不同的应用领域。

自然界中并不存在天然GaN材料，均为人工合成。 [3]