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本文通过MOCVD方法制备了多晶GaN薄膜,并且得出了我们MOCVD系统生长多晶GaN薄膜的优化生长条件,较系统地分析了不同生长条件与退火工艺对样品结构组分,表面形貌,电学特性与发光特性的影响,并给出了相关解释。利用MOCVD方法在Si和蓝宝石衬底上制备多晶GaN薄膜,生长过程中未做有意搀杂,Ga源与氮源分别为TMGa和NH3,Ⅲ/Ⅴ族流量比分别为1:250,1:500,1:1000;反应室的压强分别为50（Torr）、100（Torr）、200（Torr）、300（Torr）和400（Torr）;反应温度为900℃、950℃和1000℃;反应时间1小时;退火温度900℃,时间分别为1小时和2小时。通过X射线衍射谱,我们制备GaN薄膜呈现多晶态,X射线光电子能谱也说明制备的样品是GaN。通过不同反应条件制备的样品结构特性的对比,Ⅲ/Ⅴ流量比为1:250和1:500,择优晶粒尺寸分别为65nm和73nm;反应压强为200（Torr）和300（Torr）,择优晶粒尺寸分别为65nm和80nm;生长温度900℃和950℃,择优晶粒尺寸分别为80nm和93nm;生长时间为一个小时的条件下,我们MOCVD系统生长的多晶GaN薄膜衍射峰强度较高,半高宽较小,薄膜结晶程度较好。不同衬底下,蓝宝石上生长的薄膜衍射峰强度远大于Si衬底,半高宽较小,择优晶粒尺寸为115nm,说明蓝宝石比Si更适合用来作为衬底材料。退火工艺则主要影响了薄膜的择优取向。同时,SEM图像也直观地反应了不同反应压强和不同衬底上制备样品表面形貌的差异。通过霍耳测量,表明我们制备的多晶GaN薄膜样品导电类型为n型。对应不同的生长条件,Ⅲ/Ⅴ流量比为1:500,反应压强300（Torr）,生长温度900℃,时间一个小时条件下生长的样品,其载流子浓度最高达到2.71×1018(cm-3);表明施主型缺陷（N空位）的浓度不是决定非搀杂多晶GaN薄膜电子浓度的唯一因素,GaN晶粒间界的缺陷密度也对载流子浓度有重要影响,随晶粒间界缺陷密度的增大.载流子的浓度降低。同样,对应不同的生长条件,Ⅲ/Ⅴ流量比为1:250,反应压强200（Torr）,生长温度900℃,时间一个小时条件下生长的样品,其载流子迁移率达到最大141（cm2/Vs）;这说明我们制备的多晶GaN薄膜样品,GaN晶粒势垒区的势垒高度是决定载流子迁移率的重要因素。退火工艺对多晶GaN薄膜的电学性质并没有太大的改善,表明多晶GaN薄膜的电学性质相关于许多的物理过程和物理参数,分析清楚退火对这些不同物理过程和参数的影响和作用还需进一步深入的研究。我们制备的多晶GaN薄膜样品的光致发光谱中主要出现了374nm、400nm和450nm三个峰,374nm对应于近带边紫外发光,通过GaN光学带隙的比较,我们认为是带边的电子跃迁;对于400nm,来源于导带到受主CN（碳填充氮空位的受主缺陷）的电子跃迁,而450nm左右的蓝光峰对应于深施主到受主的电子跃迁。不同生长条件下,Ⅲ/Ⅴ流量比1:250,反应压强200（Torr）,温度900℃,时间1小时生长的薄膜具有本征发光,强度较高;反应压强造成的薄膜缺陷对膜的发光性能的影响较大,发光峰位也有所不同。不同衬底下,蓝宝石上生长的薄膜发光强度更高,但在430-440eV左右出现一个较宽的发光峰,说明GaN与蓝宝石衬底晶格失配较大,需要使用缓冲层等手段来消除它对膜的影响。