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目前GaN外延普遍采用的蓝宝石衬底尺寸有限，而玻璃由于价格低廉，尺寸不受限制，是用于外延生长GaN薄膜的一种新型衬底材料，成为该领域的研究热点。但是在玻璃衬底上进行GaN外延存在着两大困难:一是玻璃属于非晶态，同纤锌矿结构的GaN不匹配;二是耐高温的石英玻璃同氮化物热失配巨大，而热失配小的普通玻璃软化点又很低。本论文探索了在玻璃衬底上分别利用缓冲层、选区及溅射等技术制备GaN的生长和发光机制。取得的主要研究成果如下: 1、利用不同缓冲层外延生长氮化物，并研究了GaN在玻璃上成核、生长机理，分析GaN直接在玻璃衬底上成核困难的原因，然后在此基础上利用AlN缓冲层实现了GaN在石英玻璃衬底上的大面积生长，提高了GaN薄膜的晶体质量。PL测试显示了三个发光区域:3.4eV处的带边发光，2.43-2.53eV的绿光区域和2.0-2.38eV的黄光区域。其中，带边发光峰和黄光发光峰随着温度升高，强度均有所降低。另外，绿光区叠加了多个发光峰，其强度随温度几乎无变化，说明薄膜中存在较多缺陷，可能来自于界面态。利用Raman测试也对薄膜的应力也进行了具体分析。另外，比较利用直接生长石墨烯和转移石墨烯作为缓冲层外延生长AlN的结构特性。结果发现与直接生长石墨烯相比，转移石墨烯作为缓冲层可以更好地提高了AlN的晶体质量，(0002)方向的半高宽缩小了75％。 2、分别研究了MOCVD生长室压强、选区面积以及缓冲层质量对选区外延生长GaN的影响规律。发现适当降低压强有利于形成均一、规则的GaN晶粒;而对于选区面积而言，如果面积过小会导致GaN颗粒的不均匀、形貌差异大，面积过大又会在生长区产生大量晶粒，不利于形成单晶颗粒;另外，提高缓冲层质量对于选区外延生长GaN薄膜也至关重要。缓冲层质量的大幅度提高又可以弱化压强以及选区面积对外延生长GaN的影响。 3、利用不同靶材溅射制备GaN薄膜。其中，当利用Ga2O3作为靶材，通过引入N2进行GaN薄膜的反应溅射时，发现由于Ga-O结合能比Ga-N的更大，无法形成Ga-N键;随后利用HVPE制备了GaN单晶作为靶材直接进行薄膜溅射，发现由于O的存在，还是会严重阻碍Ga-N形成，同时薄膜中富含的Ga很容易形成Ga的液滴，并导致团簇的形成。由此得出在利用溅射技术制备GaN薄膜时，需要消除O的必要性。