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近年来，GaN基半导体材料和器件取得了很大的进展，但是由于缺乏合适的衬底，限制了器件性能的进一步提高。氢化物气相外延（HVPE）技术由于生长速率高，能提供生长GaN自支撑衬底而逐渐受到重视。本文对HVPE生长GaN材料进行了研究，主要包括几个方面：第一，建立和完善HVPE系统，并模拟和设计反应室；第二，对HVPE外延生长GaN的成核生长进行研究；第三，采用一些新的方法提高GaN外延层的质量，降低位错密度等。获得的主要结果如下： 1、建立并完善了HVPE系统，采用计算流体力学有限元分析软件Fluent模拟并设计了该设备的反应室，并生长出高质量的GaN材料； 2、通过NH3气氮化蓝宝石衬底，摸索出了采用HVPE生长高质量GaN薄膜的优化成核条件； 3、首次采用HCl中断生长方法实现了外延生长GaN薄膜极性的改变，从N极性转变为Ga极性； 4、首次在HVPE中采用In辅助外延生长GaN薄膜，使外延层表面变得更加光滑平整，结晶质量也有所提高； 5、首次在HVPE中采用低温AlN插入层生长GaN薄膜，选择合适的高温退火条件，使AlN插入层的引入有助于提高GaN的结晶质量并释放应力； 6、首次采用阳极氧化铝（AAO）插入层作为掩膜来生长GaN薄膜，使结晶质量和光学性质都得到很大的改善； 7、首次采用金属W作为插入层来生长GaN薄膜，改进了外延层的结晶质量和光学特性，并降低了位错密度； 8、首次提出采用多孔GaN衬底在HVPE中生长无裂纹低位错密度的高质量厚膜GaN，并制备了多孔GaN薄膜。