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GaN材料是目前所有Ⅲ—Ⅴ族氮化物中研究最多的材料之一。该材料属宽禁带半导体，直接带隙3.4eV，在长寿命、低能耗、短波长半导体发光二极管、激光二极管、紫外探测器以及高温微电子器件等方面有广阔的应用前景。推动GaN材料的应用，需要解决的关键问题之一就是外延衬底的选择。硅基衬底一直受到人们的普遍重视，但衬底同外延层之间存在不可忽视的晶格失配和热失配，严重影响GaN外延层的质量。SOI柔性衬底技术是解决硅基GaN外延技术的突破点之一。近些年来，SOI材料作为一种新兴衬底材料，越来越受到广泛地重视。异质外延柔性衬底，是SOI材料的重要应用方向之一。SOI材料是由“顶层硅-二氧化硅绝缘埋层-硅衬底”组成的具有三层结构的硅衬底材料。作为外延生长的衬底材料来说，其顶层硅可以看作是一种柔性的衬底，已经被广泛应用在SiGe，Strained-Si（应力硅）等材料的制备领域中。本论文主要研究GaN外延生长中的SOI柔性衬底技术。针对SOI材料的结构特点，对其柔性衬底的性质加以详细的理论分析，并通过实验，比较SOI衬底同体硅衬底、不同SOI衬底之间以及经过特殊工艺处理后的SOI衬底，对GaN外延生长产生的影响。从SOI材料的电学性质入手，考察SOI的电学性质对GaN外延生长的影响。通过以上几种手段，对GaN以及其它化合物半导体异质外延生长中的SOI柔性衬底技术研究做出探索性工作。研究结果表明：SOI衬底相对体硅衬底，由于薄膜顶层硅的存在，体现了柔性衬底的特点，可以有效地降低GaN外延层的晶格失配应力以及热失配应力，提高晶体质量。超薄的顶层硅有利于SOI衬底柔性特征的发挥，薄的BOX层可以提高GaN外延层的晶体质量；在SOI衬底中存在1011 cm-2密度量级的固定正电荷，且集中于BOX层／顶层硅的界面，对外延初始阶段显正电性的Al原子起到电学排斥的作用，因此可以降低初始阶段外延岛的密度，从而降低由于外延岛之间的合并而产生的穿透位错密度，项层硅越薄，这一效果越明显；离子注入改型SOI衬底、选区外延SOI衬底、侧向外延SOI衬底等几种用于GaN外延生长的特殊SOI衬底，都在某些方面表现出有利于GaN外延生长的性质，具有广泛的应用前景，尤其是侧向外延用SOI衬底，有可能成为SOI柔性化衬底技术发展的重要突破点之一。