由于常规的GaN是在极性c面蓝宝石上面生长的，具有较强的极化效应，它对于高电子迁移率的晶体管是有用的，但对于光电器件确实是危害很大的。由极化引起的内建电场使能带产生弯曲倾斜，还会使正负载流子在空间上分离，电子与空穴波函数交迭变小，辐射复合效率变低，从而影响材料的发光效率。为了消除上述问题，可以生长非极性a面GaN材料但非极性a面GaN材料的生长质量很差，位错密度高。基于此，本文做了如下研究：1.通过自主研发的MOCVD系统在r面蓝宝石衬底上面生长了非极性a面GaN薄膜。通过研究温度和压力对非极性a面GaN生长质量的影响，发现在生长温度为1020，生长压力为80Torr时，生长的非极性a面GaN的质量相对较好，位错较低。2.为了降低O浓度，做出效果好的p型掺杂，本文提出了一种Ⅴ-Ⅲ比渐变式的非极性GaN生长结构，Ⅴ-Ⅲ比分别为1000,1580,2550。该结构生长的非极性a面GaN材料质量和低Ⅴ-Ⅲ比时的非极性a面GaN材料质量相当。3.对Mg掺杂的非极性a面GaN材料的退火温度进行了研究。研究发现在750退火时，表面形貌是最好的，光致发光谱中杂质浓度是最高的，载流子迁移率是最大的。因此得出了非极性a面GaN材料的最佳退火温度大约在750左右。