基于宽禁带半导体材料GaN在短波长发光器件、光探测器件以及抗辐射、高频和大功率电子器件方面的广阔应用前景，我们研究组首次采用双缓冲层技术来缓解晶格失配和热失配，即利用分子束外延(MBE)技术先在蓝宝石上依次沉积AIN膜和GaN单晶膜，再利用卤化物气相外延(HVPE)技术同质外延GaN单晶膜.　　 本论文在系统总结了国内外GaN材料制备的研究历史和现状的基础上，利用我们自行开发设计的热壁竖直外延设备，对具有GaN缓冲层的衬底进行同质外延生长研究.　　 改进了外延生长系统，首次采用气流正交外延技术，使系统的稳定性和可重复性得到很大提高，制得的晶体质量和光学性质明显改进。详细研究了新旧系统中气流量尤其是NH3与HCl流量对外延层的影响，发现在适当的比例(30)左右能生长出高质量的GaN外延膜.分析了衬底几何取向对外延层生长速率的影响，发现衬底周边区域的生长速率比中间中间区域要高，且比中间平整，这与质量转移控制生长方式有关。研究了生长温度对外延层质量的关系，发现在一定的温度区间内，温度越高，所得单晶质量越好，但是生长速率也逐渐减小。最后研究了发现NH3保护下适当的高温退火可以提高晶体的光学性质；位错密度较小时，光致发光强度较强。