氮化镓(GaN)材料是一种优异的宽禁带半导体材料,由于其具有优良的光电特性,所以受到科技工作者的广泛关注。众所周知,GaN材料具有小的电子亲和势(2.7-3.3eV),同时还具有高熔点、高热导率和高载流子迁移率,因此非常适合作为场发射阴极材料应用于真空微电子器件。许多研究者采用不同的方法改进GaN纳米材料的场发射性能,例如改变其形貌、对其进行掺杂或者包覆。本论文主要研究通过Te掺杂优化GaN纳米线的场发射性能,包括理论计算部分和实验部分。在理论上,使用第一性原理密度泛函理论(DFT)研究了不同浓度Te掺杂GaN纳米线的电子结构和场发射特性。结果表明,Te原子更容易替代GaN纳米线最外层的Ga原子形成掺杂纳米线;Te原子的存在修饰了GaN纳米线的电子结构,在费米能级附近引进了局域电子态;随着Te原子个数的增加,GaN纳米线的表面功函数(WF)、电离能(IP)和电子亲和势(EA)逐渐减小,说明场发射性能逐渐提高。在实验上,首先采用化学气相沉积法(CVD)对Te掺杂GaN纳米线的制备进行研究,主要研究了Ga2O3和Te质量比以及反应温度对制备Te掺杂GaN纳米线的影响,利用X射线衍射(XRD)技术、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和拉曼光谱(Raman)分析仪对不同反应条件下制备的样品进行表征。然后,采用场发射测试装置对不同浓度Te掺杂GaN纳米线样品进行场发射性能测试,并与纯GaN纳米线样品进行比较,发现Te掺杂优化了GaN纳米线的场发射性能,结合理论计算分析认为Te原子的存在降低了GaN纳米线的表面功函数,提高了发射电流密度。