GaN材料因为其禁带宽度大、电子漂移饱和速度高、介电常数小、导热性能好等特点,在微电子和光电子领域具有十分广阔的应用优势和发展前景。 在国家自然科学基金（自组装GaN量子点结构的ECR-PEMOCVD生长及特性#69976008）支持下,本论文在实验室自行研制的半导体材料生长装置ESPD-U上,采用电子回旋共振（ECR）微波等离子体增强金属有机物化学气相沉积（PEMOCVD）方法,在蓝宝石（Al₂O₃）衬底上摸索GaN异质外延初始生长工艺,并且对氮化的工艺参数进行选择和优化。 实验过程中,以氮等离子体为氮源,以三乙基镓（TEG）镓源,在蓝宝石（Al₂O₃）衬底上生长GaN缓冲层。主要优化了氮化温度和氮气流量等工艺参数。实验中采用了氢氮混合等离子体清洗的方法,提高了清洗的质量。通过缓冲层的高能电子衍射图（RHEED）的分析,对GaN的氮化工艺参数进行了优化。此外,我们采用X射线衍射（XRD）来表征缓冲层的结构,用原子力显微镜（AFM）来表征缓冲层的表面形貌。实验结果表明,通过优化的工艺参数,我们在蓝宝石衬底上获得了晶质良好的缓冲层。 利用ECR-PEMOCVD方法,采用二茂锰作为锰源,氮气作为氮源,三乙基镓（TEGa）作为镓源,在蓝宝（α—Al₂O₃）（0001）衬底上外延生长出具有一定Mn含量且晶质较好的GaMnN稀磁薄膜。通过XRD、AFM、RHEED、电子探针等分析手段对样品进行了分析。RHEED图像呈现清晰的斑点状点阵,表明GaMnN外延层为单晶,薄膜不是很平整,显示出三维岛状生长模式;电子探针分析表明薄膜中掺入了一定含量的Mn离子;原子力显微分析表明,GaMnN薄膜是由许多亚微米量级的晶粒按一致的取向规则堆砌而成的;X射线衍射分析表明薄膜为六方结构,倾向于C轴方向生长,单晶性良好。