该论文的工作分成两部分:一是用MOCVD在R面蓝宝石上生长A面GaN材料,分析和研究外延材料的性能,二是研究GaN基发光二极管的光电性能.在第一部分研究工作中,作者用MOCVD方法在R面蓝宝石上生长非极性的A面GaN.通过分析改变生长条件对晶体质量的影响,研究了生长的机制.晶体表面形貌主要由{11<->01}和(0001<->)系列N极性面的稳定性和原子在表面的迁移长度控制:随着温度升高、反应室气压降低或者V/III比的降低,晶体表面的孔的密度和尺寸都减小,沿着[0001]方向的条纹状结构变得更加明显.用X射线和喇曼光谱等手段分析了外延材料的性能.A面GaN中存在很大的应力各向异性.研究表明,使用不同的载气对材料的性能有不同的影响.使用氢气作为载气生长的GaN的剩余应力比使用氮气作为载气要大得多.A面GaN中存在结构上和电学输运等方面的各向异性.经过分析表明,A面GaN的这些各向异性是表面原子迁移的各向异性而引起.在第二部分研究工作中,作者研究了GaN基发光二极管的一些光电性能.首先,研究了InGaN/GaN多量子阱中InGaN量子点的起源,我们发现,在低In组分的时候,InGaN量子点主要是由于螺旋位错和混合位错引起,在高In组分的时候,则主要是由于相分离引起.然后,研究了GaN基发光二极管的反向漏电流与位错之间的关系,随着电压增大,螺旋位错和混合位错引起的漏电流迅速增大,其它途径引起的漏电流占的比例越来越小.GaN基LED的反向电流电压特性不能用常见的肖克莱二极管模型解释,可以用以下公式表示:I=I<,0>e>其中,I<,0>是漏电系数,V和E<,0>分别是外加偏压和能量参数,在不同的偏压条件下,能量参数E<,0>也具有不同的数值.研究发现,能量参数E<,0>与螺旋位错和混合位错引起的电子态有关,漏电系数I<,0>与螺旋位错和混合位错密度平方成正比.在不同衬底上生长的样品中螺旋位错和混合位错引起的电子态有差别,在不同反应室气压条件下生长的样品中螺旋位错和混合位错引起的电子态也有差别.