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GaN基材料在制备高亮度蓝绿光和白光发光二极管，短波长激光器，紫外光探测器和高温电子器件等方面有着广泛的应用。但是由于高空穴浓度，低电阻率的p-GaN材料的获得比较困难，以及在p-GaN材料上较难取得比较低的比接触电阻率，使得p-GaN基材料一直是阻碍氮化物半导体器件性能大幅提高的一个基本而关键的问题。本论文对上述问题进行了系统研究。取得的主要结果如下：
对MOCVD生长p-GaN的Mg掺杂特性进行了研究。Hall测量结果表明，空穴浓度和Mg流量之间存在着显著的依赖关系，p-GaN的生长过程中选择合适的Cp2Mg/TMGa流量之比可以获得较高的空穴浓度。在p-GaN中由于施主型缺陷MgGaVN的自补偿作用，使得空穴浓度随着掺杂浓度的升高先上升，达到极大值后又急剧下降。根据自补偿的模型，我们计算了空穴浓度和Mg掺杂浓度的关系曲线，曲线表明在低掺杂浓度的情况下自补偿作用影响很小，空穴浓度正比于掺杂浓度。在高掺杂情况下自补偿作用影响显著，使样品空穴浓度随掺杂浓度的增加而迅速降低，计算结果和实验结果符合的很好。
对MOCVD生长的p-AlxGa1-xN/GaN超晶格的电学特性进行了研究。Hall测量表明，在相同的Cp2Mg/TMGa流量之比(掺杂浓度)下，p-AlxGa1-xN/GaN超晶格的室温空穴载流子浓度比p-GaN的要高，而且具有更低的激活能。超晶格之所以比单层更好的激活效率是由于AlxGa1-xN/GaN超晶格中的极化场造成的。极化场的存在使得AlxGa1-xN/GaN超晶格的能带出现了一个周期性的锯齿状的弯曲，从而使得Mg受主能级也出现了一个周期性的锯齿状的弯曲，进而使受主能级有了周期性的降低。
对不同Mg流量的一系列p-GaN样品进行了比接触电阻率的测量。测量结果表明随着空穴浓度的增大比接触电阻率降低，这是因为空穴浓度增大会使接触势垒的厚度降低，从而降低接触电阻率。同时我们研究了表面处理对降低比接触电阻率的作用。结果表明经过王水和硫化氨处理的样品比接触电阻会有所降低，这可能是由于表面硫化处理会除去样品表面氧化层，并且钝化样品表面，从而阻止样品进一步被氧化。