半导体一维纳米材料是构建新型纳米光电器件的物质基础，纳米级的场效应晶体管、p-n二极管、发光二极管、逻辑门、地址解码器等光电子器件已由此组装成功，显现了纳米电子学的曙光。发展半导体及相关一维纳米结构的新合成方法、拓展新材料体系、发现新结构、探索新性能及其应用已经成为当今纳米科技领域的重要前沿研究内容。氮化铝（AlN）是第三代半导体材料中的重要成员，具有一系列优良的理化性质，其一维纳米结构在发光二极管、高温高能电子器件、场发射等领域具有光明的前景。本论文致力于AlN及相关一维纳米结构的制备、结构及光电性能研究，得到了一些新颖而有价值的成果。归纳如下： 1．首次合成了截面为六边形的单晶h-AlN纳米管。通过对层状材料及非层状材料纳米管结构稳定性的分析和讨论，揭示了非层状材料与相应纳米管角面形貌结构之间的必然联系，为有意识地探索非层状材料纳米管、将纳米管从已广泛研究的层状材料体系拓展至尚未有效开拓的非层状材料体系、进而构建完整的纳米管新材料体系提供了新思路和新课题。通过考察温度对产物形貌结构的影响规律，提出了AlN纳米管的气相反应成核、外延生长的形成机制。 2．成功合成了未见报道的单晶AlN纳米带及其分叉纳米带。根据实验规律提出了AlN纳米带的气相反应成核、外延生长的机制，明确了AlN纳米带与AlN纳米管生长机制的共性及其相互关系，为探索新型角面纳米管提供了有益的思路，并据此合理解释了产物中纳米管、纳米带相对含量的分布特点。表征了AlN纳米带的光学性质，揭示了AlN纳米带与AlN膜的性质相似性。 3．发展了优质、大量合成AlN纳米线的新技术路线，得到了高品质的AlN纳米线，为性质和应用研究奠定了基础；提出了拓展的VLS生长机制，拓宽了VLS机理的适用范围，为一维纳米结构的合成提供了新的思路，并提供了该新生长机制的实验证据。 4．根据AIN材料电子亲和势小、稳定性高、易与其它Ⅲ族氮化物合金化的性质以及纳米线形貌具有大的场发射增强因子的特点，研究了AIN纳米线的场电子发射性能，揭示了该材料可与碳纳米管相媲美的优良场发射性能，是一种有望获得自主知识产权的新型场发射材料，为后续性能的进一步优化、相关器件研制及应用奠定了良好基础。 5．采用多氧化铝模板的限域反应，通过调节Al源（Al粉或AlCl〈,3〉）的蒸气压可控制得了AlN纳米线有序阵列、由AlN纳米线或六棱柱构成的薄膜等AlN纳米结构，揭示了这类薄膜在蓝光光源方面的应用前景，观察到了AIN尺度减小引起的蓝移现象；用自制的纳米级铝粉为原料，通过直接氮化反应得到了不含催化剂杂质的AlN纳米线，产物形貌单一，便于大量制备，是一种有特点的制备AlN纳米线的新方法；通过原位反应掺杂，在Si基片上得到了掺杂Mg、Ga和Si的AlN纳米线，为调变或优化AIN纳米线的光电性能提供了可能。 6．以AIN纳米线作还原剂，以Ga、Ga〈,2〉O〈3〉和红磷为原料，首次合成了多晶GaP纳米管，推断了GaP纳米管的拓展VLS生长机制，合理地解释了GaP纳米管的部分填充及其多晶结构的成因。