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由于厚的GaN膜可有效降低位错密度，因而生长厚膜GaN已成为近几年的研究热点。本文利用生长速度较快的氢化物气相外延（HydrideVapor Phase Epitaxy，HVPE）法生长GaN厚膜，为了提高GaN厚膜的质量，采用了缓冲层技术以减少失配位错和热应力的产生，并分析了缓冲层对GaN厚膜生长的作用。本文首先优化了蓝宝石衬底上生长ZnO缓冲层的工艺条件。通过对射频磁控溅射制备ZnO薄膜机理的深入分析，分别研究了溅射功率、工作压强、衬底温度对ZnO缓冲层的影响，得到了最优的溅射条件为：60W、2.0Pa、200℃。其次，本文对ZnO缓冲层上用HVPE法生长GaN厚膜的工艺条件进行了研究。以HVPE法外延GaN理论为基础，分别研究了Ⅴ/Ⅲ比值、载气种类和生长温度对GaN厚膜质量的影响，并利用微分干涉显微镜（DIC）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、光致发光（PL）技术对GaN样品的表面形貌、结晶质量和光学特性等进行了表征。研究发现：（1）低的Ⅴ/Ⅲ比值（既低NH3流量）下，GaN呈横向状态生长，位错密度小、发光特性好，但是表面存在大量裂纹。较高的Ⅴ/Ⅲ比值（既高NH3流量）下，GaN呈垂直结构生长，表面存在许多小坑，ZnO缓冲层受NH3腐蚀严重，使GaN中杂质缺陷态密度大，结晶质量差，但是缺陷释放了部分应力，使裂纹大大减少。（2）在生长区温度（1010℃~1035℃）范围内，1020℃下生长的GaN样品的c轴择优取向性最强，FWHM值最小，Zn杂质扩散少，ON、VGa等缺陷少，具有较高的结晶质量。（3）载气种类主要影响GaN的表面形貌，以N2为载气生长的GaN表面的成核岛尺寸小、密度高，表面粗糙度大；而以H2和N2混合为载气生长的GaN表面的成核岛尺寸大、密度低，岛合并产生的位错少，表面平坦光滑。为了进一步提高GaN厚膜的质量，在其它工艺参数不变的情况下，本文还深入研究了ZnO缓冲层的厚度对GaN外延层的影响。研究结果表明ZnO缓冲层的存在能够有效降低GaN外延层的失配位错和应力，但ZnO缓冲层过薄或过厚均会产生差的GaN表面形态及结晶质量，FWHM值较大；而200nm厚的ZnO缓冲层上外延的GaN表面平坦光滑，FWHM为0.230°，杂质缺陷少，结晶质量高，从而得到最适合GaN生长的ZnO缓冲层厚度为200nm。