氮化镓(GaN)属于Ⅲ-Ⅴ族直接带隙半导体，且禁带宽度为3.4eV，具有小的电子亲和势(2.7-3.3eV)、高熔点(1700℃)、低功函数(4.1eV)等优异特点，因此它是一种优异的场发射阴极材料，通常可用于制造场发射器件。GaN纳米材料比GaN块体材料具有更好的物理化学性质，为了进一步提高GaN纳米结构的场发射性能，我们制备了不同条件下三维分支结构GaN纳米线，并对样品的生长机理、晶体结构及场发射性能进行了研究。
　　本文用两步生长法通过化学气相沉积法(CVD)在水平管式炉中制备了三维分支结构GaN纳米线，并对样品进行表征测试。首先，研究了温度和氨化时间对制备三维分支结构GaN纳米线的影响，发现仅当温度为1030℃，氨化时间为15min时，制备出分支较均匀的GaN纳米线，分支长度约为500nm;其次，我们对形貌好的三维分支结构GaN纳米线进行了表征，XRD测试结果表明，样品为六方纤锌矿结构；TEM测试结果表明，主干沿着(0001)方向生长，分支沿径向外延生长于主干的六个侧面；EDS测试结果表明，样品具有较高的纯度；场发射测试表明，样品的开启电场为2.35V/μm(0.01mA/cm2)、场增强因子为2938，其场发射性能相比于常规GaN纳米线、一些特殊形貌的GaN纳米线及其他材料分支结构纳米线的要好。因此，三维分支结构GaN纳米线将在场发射器件应用领域有很大潜力。