HVPE 方法生长 GaN 在降低 GaN 位错密度及其同质衬底的制备和产业化方面存在重要的应用。但是 HVPE 生长的 GaN 厚膜通常存在翘曲，这将对高分辨 X 射线衍射（HRXRD）的线形产生影响，从而影响了 HRXRD 表征 GaN 厚膜位错密度和晶体质量的准确性。同时，由于 GaN 膜中存在高的位错密度，如何去除 GaN 膜中的存在位错部分以及对膜中的位错进行湿法腐蚀也是现阶段研究的热点。本文，我们首先研究了如何采用高分辨 X 射线衍射准确表征 HVPE 生长 GaN 晶体质量的问题，然后我们采用湿法腐蚀的手段，对 GaN 膜中的位错进行选择性的腐蚀研究，得到了两种 GaN 纳米结构，取得的成果如下：
    1. 修正了近期发展的 X 射线摇摆曲线线形分析模型—Kaganer 模型，并用之于估算 HVPE生长的 GaN 厚膜的位错密度。与修正前相比，此法大大降低了计算量，提高了 Kaganer模型在实际应用中的可操作性。通过与其它位错表征手段对比我们发现修正后的Kaganer 模型能够和其它手段得到的位错密度吻合得比较好。
    2. 研究了 GaN 晶面翘曲对双轴晶和三轴晶模式下 X 射线摇摆曲线的影响。在两种模式下，我们就如何减小或者消除翘曲对摇摆曲线的加宽进行了探讨，并分别提出了切实可行的方法用于准确测量位错所引起的 tilt 角和 twist 角，我们将这一方法实际运用于 HVPE生长 GaN 厚膜，能够很好地起到指导生长的作用。
    3. 基于 GaN 的 X 射线摇摆曲线存在翘曲和水平共格尺寸两种加宽以及线形并非完全为洛仑兹或者高斯分布的现实，我们通过 Pseudo－Voigt （P－V）函数对测量的摇摆曲线进行拟合得到其实际分布，然后对 Williamson-Hall 绘图法进行了修正。在使用修正后的 Williamson-Hall 绘图法用于分析 GaN 膜时，我们无须考虑实验采用的狭缝条件，而能同时去除翘曲和水平共格尺寸对摇摆曲线的加宽，得到净的螺位错引起的 tilt 角。
    4. 采用无电极光电化学腐蚀的方法，对 MOCVD 生长的 GaN 薄膜进行湿法腐蚀，成功制备了 GaN 纳米锥阵列。通过 TEM 研究发现此纳米锥阵列为包裹了位错的晶态 GaN。根据纳米锥阵列的实际结构，我们提出了此条件下腐蚀的机理，直接解决了现有的关于此法制备的 GaN 纳米锥在结构和形成机制方面存在的争议。同时我们发现与未腐蚀的 GaN 薄膜以及纳米锥下面所残留的 GaN 薄膜相比，所制备的 GaN 纳米锥阵列处于近无应力状态；从实验和理论证明了 GaN 纳米锥阵列光吸收性能优于 GaN 纳米线阵列以及 GaN 薄膜；研究发现此纳米锥阵列具有像 ZnO、GaN 和 InN 纳米线一样的压电效应，在低成本纳米发电机方面存在潜在应用。
    5. 采用无电极光电化学腐蚀的方法，对 HVPE 生长的 GaN 厚膜进行湿法腐蚀，成功制备了 GaN 纳米线阵列。我们通过腐蚀过程中形貌的演化和 TEM 研究证实了此纳米线为高质量的无位错纳米线。通过 HRXRD 和拉曼光谱研究证实与下面处于压应力的残余膜相比，此纳米线阵列处于无应力状态。通过接触模式下的导电 AFM 证实此纳米线具有良好的纳米压电效应，可以用于纳米发电机。实验表明此纳米线的光学性能较腐蚀前GaN膜的光学性能有显著的提高，为后续高质量GaN基纳米光电子器件奠定了基础。