GaN，作为第三代半导体材料，因为其优良的特性，日益成为研究的重点，在微电子和光电子领域具有十分广阔的应用优势和发展前景。 本论文隶属于国家自然科学基金(自组装GaN量子点结构的ECR-PEMOCVD生长及特性(69976008))这个课题。根据自组装量子点的生长原理，在生长GaN的量子点之前，我们需要生长一层晶质良好AlN外延层。但由于受我们实验装置加热炉温度的限制，以及我们在GaN生长方面积累了丰富经验，我们决定在生长AlN外延层之前先生长一层GaN外延层作为过渡。我们认为由于GaN与AlN之间晶格失配小，因此在GaN外延层层上容易生长出来的晶质良好AlN。 本论文一方面的主要工作是在薄膜生长原理的理论指导下，在实验室自行研制的半导体材料生长装置ESPD-U上，采用电子回旋共振等离子体增强(ECR-PEMOCVD)方法，通过对样品高能电子衍射、X射线衍射和原子力显微镜的测试结果的比较，在蓝宝石衬底上摸索GaN异质外延初始生长工艺(氢等离子体氢洗、氮化、缓冲层生长)的优化的生长条件。在我们课题组全体成员的努力下，通过改变氢等离子体清洗的时间和清洗温度，衬底氮化的氮化时间和氮气的流量，缓冲层生长的Ⅴ／Ⅲ比和生长温度，我们初步得到了一个优化的初始生长条件，并采用这个初始生长条件外延生长出晶质良好的GaN。 本论文另一方面的重要工作是和大连理工大学电信学院合作，通过分析实验工艺流程的特点，为实验室的ESPD-U设备共同开发了一套半导体薄膜生长实时监控系统。使用表明：这套系统保证了工艺流程的连续可靠运行，提高实验的可重复性、降低实验人员的劳动强度、基本上达到了预计的设计要求。 本论文工作受到国家自然科学基金(69976008)“自组装GaN量子点结构的ECR-PEMOCVD生长及特性”的支持。