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第三代宽禁带半导体材料具有击穿场强大、热导率高、载流子迁移率高、抗辐射能力强等特性，在发光二极管(LED)、激光二极管(LD)等光电器件以及高温、高频和大功率电子器件都有广泛的应用前景。在异质外延GaN薄膜时由于缺乏在晶格常数和热膨胀系数上相匹配的衬底材料，难以制备高质量的外延薄膜。因此人们开始研究与GaN具有相似结构，且化学和热稳定性较好的缓冲层材料来诱导生长高质量的GaN薄膜。AlN和GaN同属Ⅲ-Ⅴ族氮化物半导体，具有相同的晶体结构和稳定的物理化学性能，是外延GaN薄膜的理想缓冲层之一。本论文