氮化镓（GaN）属于氮化物。是一种具有较大禁带宽度的半导体，属于宽禁带半导体。它是微波功率晶体管的优良材料，也是蓝色光发光器件中具有重要应用价值的一种半导体。GaN是极稳定的化合物，又是坚硬的高熔点材料，熔点约为1700℃。GaN具有高电离度，在Ⅲ-Ⅴ族化合物中是最高的（0.5或0.43）。在大气压力下，GaN晶体一般是六方纤锌矿结构。它在一个元胞中有4个原子，原子体积大约为砷化镓（GaAs）的一半。因为其硬度高，又是一种良好的涂层保护材料。

GaN材料的特性主要包括化学特性、结构特性、电学特性和光学特性等。①化学特性。在室温下，GaN不溶于水、酸和碱，而在热的碱溶液中以非常缓慢的速度溶解。氢氧化钠（NaOH）、硫酸（H₂SO₄）和磷酸（H₃PO₄）能较快地腐蚀质量差的GaN，可用于这些质量不高的GaN晶体的缺陷检测。GaN在氯化氢（HCl）或氢气（H₂）环境中，在高温下呈现不稳定特性，而在氮气（N₂）环境下最为稳定。②结构特性。包括纤锌矿GaN结构和闪锌矿GaN结构。③电学特性。GaN的电学特性是影响器件的主要因素。未有意掺杂的GaN在各种情况下都呈N型。一般情况下所制备的P型样品，都是高补偿性的。④光学特性。人们关注的GaN的光学特性，旨在它在蓝光和紫光发射器件上的应用。GaN直接隙能量为3.39电子伏。

GaN材料的生长是在高温下，通过三甲基镓（TMGa）分解出的镓（Ga）与氨气（NH₃）的化学反应实现的，其可逆的反应方程式为：

Ga+NH₃=GaN+(3/2)H₂

生长GaN需要一定的生长温度，且需要一定的NH₃分压。人们通常采用的方法有常规金属有机化学气相沉积法（包括常压金属有机物化学气相沉积、低压金属有机化学气相沉积）、等离子体增强金属有机化学气相沉积和电子回旋共振辅助分子束外延等。人们普遍采用镁（Mg）作为掺杂剂生长P型GaN，然而将材料生长完毕后要在800℃左右和在N₂的气氛下进行高温退火，才能实现P型掺杂。

GaN材料系列是一种理想的短波长发光器件材料，GaN及其合金的带隙覆盖了从红色到紫外的光谱范围。自从1991年日本研制出同质结GaN蓝光发光二极管（light emitting diode; LED）之后，氮化铟镓/氮化铝镓（InGaN/AlGaN）双异质结超亮度蓝色LED、InGaN单量子阱GaNLED相继问世。21世纪10年代末，Zcd和6cd单量子阱GaN蓝色和绿色LED已进入大批量生产阶段，从而填补了市场上蓝色LED多年的空白。蓝色发光器件在高密度光盘的信息存取、全光显示、激光打印机等领域有着巨大的应用市场。随着对Ⅲ族氮化物材料和器件研究与开发工作的不断深入，InGaN超高度蓝光、绿光LED技术已经实现商品化，世界各大公司和研究机构都纷纷投入巨资加入开发蓝光LED的竞争行列。