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当今，虽然GaN基LED已经实现了广泛的商业化应用，但是其总体性能仍然难以达到人们预期的最好效果。主要原因之一在于缺少高质量的GaN外延层。高质量的外延层是制备高性能器件的基础，因此，如何提高外延层的整体质量一直是研究者们研究的热点问题。本论文围绕着如何提高GaN外延层整体质量的问题进行了一系列研究，得到了好的实验结果。利用MOCVD设备在GaN外延层中原位生长SiNx插入层，通过改变SiNx的生长时间，生长位置，以及利用SiNx插入层结合变化的GaN再生长模式进行了一系列研究，得到了高质量的GaN外延层，外延层中的最小位错密度达到0.93×108cm-2。在图形化蓝宝石衬底（PSS）上生长GaN外延层，发现了GaN在PSS图形表面的选择性生长现象。通过进一步研究发现这种现象对于GaN外延层的生长具有一定的阻碍作用，并且对于减少GaN中的位错密度具有负面影响。考虑到湿法腐蚀具有各向异性的性质，我们创造性地利用PSS湿法再腐蚀的方法来去除GaN的选择性生长现象。实验过程中，观察到了区别于以往报道的新腐蚀区域，并得到了由新腐蚀晶面组成的新型PSS。首次利用干法腐蚀加湿法再腐蚀方法制备的新PSS进行了GaN外延层的生长研究。表征结果表明，新PSS有效地抑制了图形表面的GaN选择性生长现象，GaN外延层可以在图形表面顺利生长。相比于普通的PSS，外延层中的位错密度减小了50%以上。同时，外延层的其它性质也得到了显著的改善。