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采用分子束外延（MBE）生长方法，使用γ-Al2O3材料作为新型过渡层，在Si（001）衬底上获得了没有裂纹的GaN外延层，实验结果表明使用γ-Al2O3过渡层有效地缓解了外延层中的应力．通过生长并测试分析几种不同结构的外延材料，研究了复合衬底γ-Al2O3／Si（001）生长GaN情况，得到了六方相GaN单晶材料，实现了GaNC面生长．预铺薄层Al及高温AIN层可以提高GaN晶体质量，低温AIN缓冲层可以改善GaN表面的粗糙度．为解决Si（001）衬底上GaN的生长问题提供了有益的探索。