采用低温AlN成核层,在Si(111)衬底上,用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法生长了GaN薄膜.采用高分辨X射线衍射(XRD)、椭圆偏振光谱仪和原子力显微镜(AFM)研究了AlN成核层的厚度对GaN外延层的影响.对AlN的测试表明,AlN的表面粗糙度(RMS)随着厚度增加而变大.对GaN的测试表明,所有GaN样品在垂直方向处于压应变状态,并且随AlN厚度增加而略有减弱.GaN的(0002)ω扫描的峰值半宽(FWHM)随着AlN成核层厚度增加而略有升高,GaN(10-12)ω扫描的FWHM随着厚度增加而有所下降.(10-12)ω扫描的FWHM与GaN的刃型穿透位错密度相关,AlN成核层的厚度较大时会降低刃型穿透位错密度,并减弱c轴方向的压应变状态.