GaN基半导体作为一种新的光电功能材料，以其宽直接带隙、高稳定性、高热导率、高硬度等优良性质，可广泛应用于显示指示、固态照明、太阳能电池、固体激光器、紫外探测器、以及各种微电子器件等领域。　　 长期以来，GaN薄膜通常是沿着其极性轴c轴方向生长的。然而，由于GaN及其合金在〈0001〉方向具有很强的自发极化和压电极化。这种极化效应在氮化物外延层中产生较高强度的内建电场，引起能带弯曲、倾斜，使电子和空穴在空间上分离，材料的发光效率大大的降低。近年来，非极性/半极性GaN基电子器件制备也逐渐引起了众多研究者关注。　　 目前，非极性/半极性GaN主要生长在蓝宝石、碳化硅以及硅衬底上。近年来，一些研究者对Si衬底生长非极性/半极性GaN进行了研究，取得了一些进展。但如何在Si衬底上实现较高质量、无裂纹的GaN生长仍然是研究的难点，还有大量问题需要解决。　　 本文对Si表面图形衬底的刻蚀及采用Thomas Swan MOCVD在硅图形衬底上生长半极性GaN进行了研究。采用光学显微镜、光致发光光谱仪、X射线衍射仪、原子力显微镜等测试仪器对Si图形衬底的腐蚀结果及生长的半极性GaN的表面形貌、光学性能、结晶性能等进行了系统研究。通过优化GaN的生长温度、生长速率及引入插入层，在硅图形衬底上生长出了表面连续，相对光滑的半极性GaN。获得了如下有创新和有意义的研究结果：　　 1、系统研究了硅表面图形衬底的刻蚀。通过KOH溶液的各向腐蚀特性，在（001）硅衬底上刻蚀出侧面为（111）面的槽状图形衬底。重点研究了温度，异丙醇以及超声波振动对腐蚀形貌的影响。结果表面通过添加异丙醇和引入超声波振动，我们在40℃下能刻蚀出适宜半极性GaN生长的硅图形衬底。　　 2、研究了半极性GaN的生长机理，重点研究了温度，插入层，缓冲层生长条件对半极性GaN生长的影响。我们发现温度能明显的改变其生长机理。通过引入插入层能很好的释放晶格失配引起的应力，从而得到表面连续，相对光滑的半极性GaN。　　 3、研究了高温GaN生长初期的生长速率对GaN性能的影响。结果表明通过适当降低其生长速率可以明显的改善GaN外延层的性能，但如果进一步降低其生长速率，GaN的性能也会下降。