GaN具有优异的物理、化学、光学以及电学性能,是用作微电子、光电子等器件的常用材料。通过元素掺杂可以改变基体的微观结构,进而改善材料在电、光、热、磁等方面的性能。本文主要研究了化学气相沉积法（CVD）掺入Zn和固态烧结扩散法掺入Ce元素对GaN基体电子结构的影响,主要内容如下:1.利用透射电子显微学中衍射衬度成像技术,结合X射线能谱（EDS）、高分辨透射电子显微术（HRTEM）、选区电子衍射（SAED）等技术手段研究了GaN纳米材料的微结构,同时收集了样品在低能区的电子能量损失谱（EELS）,并与基于密度泛函理论计算（DFT）所得的分波投影态密度（PDOS）相联系,探讨了材料的带间跃迁情况。实验结果表明,近费米面附近电子能量状态主要由N 2p态和Ga原子的外壳层电子贡献形成,实验中测得的GaN材料的体等离激元峰能量损失为19.3 eV。2.利用透射电镜实验与第一性原理计算研究了Zn作为浅能级杂质掺入GaN后,GaN微结构的变化。虽然Zn²⁺的掺杂使GaN结构产生N空位,但仍为六方纤锌矿结构高度结晶的单晶相,且带间跃迁发生在布里渊区的同一点。Zn 3d态影响了价带顶的轨道杂化,费米面向价带方向偏移,能带变得分裂,利于形成短波发光中心。3.利用TEM的各种技术对GaN:Ce纳米材料中一种特殊的结构进行了研究。GaN纳米线沿[0001]方向择优生长,随着固态烧结时间的增加,晶格释放应变,出现位错、层错等缺陷,并出现两根zigzag型纳米棒共边生长的特征,Z型端面夹角为117^o左右。能量损失谱实验进一步体现了这种特殊形貌的GaN基体及其电子结构变化。