在GaN基光电子器件的研究中,N极性器件因具有更高的空穴注入效率、有利于制备高质量高In组分的InGaN/GaN量子阱等独特优势而受到广泛关注.但相比于Ga极性GaN薄膜,异质外延N极性GaN薄膜晶体质量较差,限制了N极性器件的发展.在高质量Ga极性GaN薄膜的制备中,人们常使用原位插入SiNx掩膜的方式来抑制穿透位错的蔓延.而相同的方法在N极性GaN薄膜的制备中却少有人研究.在本实验中，使用AIXTRON公司生产的3×2”MOCVD设备，在蓝宝石衬底上异质外延N极性GaN薄膜，使用氨气和硅烷作为反应源原位生长SiNx掩膜。实验中通过优化SiNx掩膜插入的位置和SiNx掩膜的沉积时间得到了高质量的N极性GaN薄膜。作为对比实验，使用相同的条件生长了没有SiNx掩膜的N极性GaN薄膜。XRD摇摆曲线半峰宽表明SiNx掩膜使薄膜中螺位错的密度降低了2.5倍，刃位错的密度降低了20倍以上。室温下插入SiNx掩膜使N极性GaN的背景电子浓度从4×l0 18 cm-3降低到4.7×10 17cm-3。低温PL谱中插入SiN掩膜之后施主束缚激子发光峰半峰宽的减小和自由激子发光峰的出现，证实了非故意掺杂的施主杂质浓度的减小和晶体质量的提高。