为解决目前侧向外延生长技术存在的弊端，我们发展了新的侧向外延方法以减少GaN中的位错密度，提高晶体质量。本文主要研究了湿法刻蚀蓝宝石图形衬底和在蓝宝石图形衬底上侧向外延生长GaN。 采用湿法刻蚀技术制备蓝宝石图形衬底，重点研究了c面蓝宝石。以二氧化硅为掩膜层，掩膜条纹方向沿蓝宝石〈1100〉和〈11-20〉两方向。以硫酸和3：1的硫酸和磷酸混合物为腐蚀剂进行刻蚀，在340-410℃范围内研究了不同宽度的V形槽和U形槽形貌特征，腐蚀深度与时间的关系以及腐蚀速率随温度的变化规律。发现沿〈11-20〉刻蚀形成的槽，相邻两面是非对称的。各槽壁面通常由多个面共同占有。腐蚀速率与腐蚀时间呈线性的半对数关系。此外对r面和a面蓝宝石的腐蚀形貌和腐蚀速率也进行研究。湿法刻蚀技术能有效的避免目前采用的干法刻蚀技术对衬底造成的损伤和污染。 研究了在c面蓝宝石图形衬底上生长GaN的侧向外延技术。确定了适合侧向外延生长的掩膜条纹方向为蓝宝石的〈11-20〉方向。研究了选择外延生长的机理和生长过程，发现外延生长样品的V形衬底槽中没有GaN存在。对生长过程的研究证实高温退火使得低温成核于V形槽壁上的GaN脱附掉。 采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、X射线、光致发光光谱等技术对图形衬底上优化生长的GaN薄膜进行表征，结果表明获得表面平整，位错密度被大大减少的高质量GaN，消除了WingTilt。以此高质量GaN为模板，生长了多量子阱InGaN/GaN蓝光LED。对晶体结构、电学性能研究的结果表明图形衬底上生长的LED的发光强度、发光效率等电学性能被大大提高。 此外，对在不同占空比衬底上生长的GaN样品进行对比研究，发现占空比对晶体结构特性影响很大，Wingtilt随生长层厚度的增加而减少，直至消失。