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本文利用低压金属有机物化学汽相沉积系统(LP-MOCVD)分别在c面蓝宝石(Sapphire)衬底和Si(111)衬底上外延生长六方相GaN单晶薄膜和LED外延片，围绕提高GaN外延层质量的目的，主要在以下两个方面展开工作：
(1)研究了在蓝宝石衬底外延GaN时，各生长参数的影响规律，发现对GaN外延层影响显著的条件有V/Ⅲ比、生长压力和温度等。以优化的生长条件得到质量明显改善的GaN外延层。并在此基础上，进一步优化多量子阱(MQW)和p型GaN的外延生长条件，外延出了光学性能和电学性能都较为良好的InGaN/GaN MQW蓝光LED。
(2)研究了在Si(111)衬底上外延GaN时，各生长参数的影响规律，发现高温AlN缓冲层是影响GaN外延层质量的关键；还发现有偏离化学计量比的富Ga GaN层作为过渡层生长的GaN薄膜明显优于没有富Ga GaN层作为过渡层生长的GaN薄膜。以优化的生长条件得到质量明显改善的GaN外延层。并在此基础上在Si(111)衬底上外延生长了InGaN/GaN MQW LED，在GaN(0002)面双晶XRD回摆曲线的半高宽为426arcsec，且能够清晰的看到4级量子阱卫星峰。