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氮化镓（GaN）是一种直接带隙宽禁带半导体材料,在光电子和微电子器件等方面具有广泛的应用。目前其研究与应用已成为全球半导体研究的前沿和热点。本文用简单易行的低成本的溶胶凝胶法制备出了高质量的GaN粉体和薄膜材料,具有创新性和实际意义。采用Ga2O3为镓源、柠檬酸为络合剂制备出前驱体溶胶,再通过高温氨化退火制备GaN粉体和薄膜。粉体样品的XRD与FTIR结果表明,当前驱体溶胶pH值为中性,氮化温度为950℃,氮化时间为90min时可制备出性能最佳的GaN纳米粉体;XRD分析与选区电子衍射分析表明,所制备的薄膜样品为纯的六方纤锌矿结构的GaN薄膜,薄膜晶粒沿（002）晶面择优取向;SEM和AFM结果表明GaN晶粒的结晶度及薄膜表面平整度随退火温度的升高而提高;光致发光谱（PL谱）表明在350nm处出现了GaN本征发光峰;在拉曼谱分析中出现A1（TO）和E1（TO）两种声子模式;XPS测试表明样品中存在Ga-N键。在Mg:GaN的PL谱中,存在450-490nm处的蓝光发射带,且随着掺杂浓度的增大蓝带向低能方向移动即发生红移。用密度泛函理论（DFT）研究了GanN3（n=1.6）和GanN2（n=2-7）中性团簇的几何结构、振动频率及稳定性。结果表明,N-N键在GanN3（n=1-6）团簇的形成中起着决定性的作用;n=3是该团簇的幻数。在GanN2（n=2-7）团簇中,n=6是该团簇的幻数。研究发现两类团簇基态的最强振动频率中大部分与纤锌矿结构GaN的声子模式A1（TO）、E1（TO）、A1（LO）、E1（LO）相近或相同,说明计算得到的团簇Ga-N键与GaN纤锌矿结构的Ga-N键接近。该结论对解释纳米和薄膜材料的形成有指导意义。