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Ⅲ-Ⅴ族GaN基化合物半导体己被广泛应用在高速电子器件及光学器件中，如发光二极管(LEDs)和激光二极管(LDs)。在传统的Ⅲ-Ⅴ族非磁材料中引入磁性离子，使其具有磁性，甚至是铁磁性，成为人们关注的焦点。虽然目前已经有很多单位利用在Ⅲ-Ⅴ族化合物中掺入磁性离子的方法得到了磁性，但对于其机理仍不清楚，并且相同实验方法不同研究者得到的结果差别很大，实验的可重复性差。本论文主要研究了M一离子注入n型和p型GaN中的磁学改性、不同衬底(如Si(111)、Al2O3)上生长GaN的结构与应变、AlxGa1-xN/GaN异质结、超晶格、InxGa1-xN/GaN量子阱等结构，具体工作如下：
1.选择不同能量、不同剂量的Mn+离子分别在室温和350℃下注入n型和p型GaN薄膜，并在不同温度下进行快速热退火处理，系统研究了离子能量、剂量、注入温度、退火温度等条件对磁性的影响。用SQUID详细测量了其磁学性质，如饱和磁化强度、剩磁、矫顽力、剩磁比、磁能积、居里温度等，用RBS/C结合HRXRD方法分析了退火前后样品的结构变化和损伤，并用RBS分析了样品中Mn+离子的含量；
2.利用HRXRD及RBS/C技术，对不同衬底材料，如Si(111)和Al2O3(0001)上GaN外延膜的弹性应变及四方畸变进行详细分析研究；
3.结合HRXRD及RBS/C技术，分析AlxGa1-xN/GaN异质结、AlxGa1-xN/GaN超晶格与InxGa1-xN/GaN多量子阱等结构中Al、In元素含量、三元合金晶格常数及弹性应变等性质。