近年来,氮化镓基半导体材料广泛应用于发光二级管、太阳能电池等各类电子器件领域中,尤其是GaN基LED器件已经达到了大规模商业化应用的水平。本文采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法,在蓝宝石衬底上生长具有不同形核速率的GaN外延薄膜,系统地研究了GaN形核岛的尺寸及其均匀性对后续高温GaN层生长中位错演变机制的影响;此外,还研究了阱层生长温度对InGaN/GaN多量子阱（MQWs）晶体质量和光学性能的影响,较为全面地了解阱层生长温度对MQWs内在物理机制的影响规律,主要研究成果如下所述。在c面蓝宝石衬底上生长不同形核速率的四组GaN外延薄膜。当形核速率为1.92?/s时,会形成尺寸适宜、均匀分布的形核岛,有利于螺位错在岛横向生长过程中同一级水平位置处弯曲,并发生相互作用而湮没,且此时形核岛高度大致相同,因此岛与岛合并时界面的倾转和偏转量较小,在界面处形成的刃位错也较少。因此,当形核速率为1.92?/s时,薄膜的螺型位错密度(0.955×108 cm^-2)和刃型位错密度(3.32×108 cm^-2)以及黄带峰强度达到最小值,并且具有最高的载流子迁移率(385 cm²V^-1S^-1)和最低的本征载流子浓度(5.2×10¹⁶ cm^-3)。采用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长具有不同阱层生长温度的InGaN/GaN MQWs结构。随着阱层生长温度降低,阱层In组分增大,界面晶格失配引起的压应力增大,大量的应力以缺陷的方式释放出来,导致因位错传播延伸至表面形成的V型坑尺寸和数量增加,MQWs更倾向于三维的生长模式,导致MQWs的晶体质量变差。反之,阱层生长温度升高时,阱层In组分降低,MQWs的光致发光（PL）波长发生蓝移,且半高宽（FWHM）值不断减小,晶体质量变好。对比不同阱层生长温度发现,710℃阱温生长的样品PL强度最大;激发功率从5.51 W/cm²变化至46.08 W/cm²,740℃阱温生长的样品PL峰位蓝移量达到最低值（9.1 nm）。