目前主流的制备氮化镓(GaN)材料的方法是在蓝宝石、碳化硅或硅衬底上通过金属有机化合物化学气相淀积(MOCVD)、分子束外延(MBE)或氢化物气相外延(HVPE)技术进行异质外延生长,由于GaN材料与衬底材料之间存在较大的晶格常数失配和热膨胀系数失配,异质外延得到的GaN材料一般都受到晶格失配应力和热失配应力的影响。为研究应力的形成与释放机理,设法测量应变在材料中的分布,目前已提出两种有效的方法,一种是采用拉曼散射从材料的纵剖面获取应变的分布信息,另一种是采用卢瑟福背散射对应变进行变深度测量。高分辨率X射线衍射(HRXRD)作为半导体单晶材料和低维异质结结构分析的最常用表征手段之一,可以较精确的对材料所受应力状态进行测量。相比于卢瑟福背散射和拉曼散射,HRXRD具有测试成本低、对被测材料无损伤的优点。但是,常规的HRXRD技术测得的应变都是整个材料的综合结果,不能够获得应变在材料中的分布信息。本论文在此背景下,以极性面GaN(面内应变各向同性)和非极性GaN(面内应变各向异性)为例分别研究了应变沿材料表面法线方向分布信息的获取方法。主要研究成果如下:1、采用HRXRD给出了一种获取极性面GaN材料中应变沿表面法线分布信息的测量方法。使用该方法对c面圆锥状图形蓝宝石衬底上GaN材料和Si(111)衬底上GaN材料的应变分布进行测量,同常规HRXRD测得的应变信息作比较,发现二者结果具有一致性,证明了本方法具有可行性;进一步采用拉曼测试手段对该方法的测量结果进行验证,证明了该方法的有效性。2、采用HRXRD给出了一种获取非极性面GaN材料中应变沿表面法线分布信息的测量方法。使用该方法对r面蓝宝石上a面GaN进行了测量,在一种特殊情况下对a面GaN的应变分布进行了估算。给出了利用该方法测量m面GaN应变信息的原理。