利用金属有机化学气相沉积方法在蓝宝石衬底上生长了一系列具有双中温AlN插入层(MTGAlN)的半极性AlN薄膜样品。中温生长的AlN插入层具有较大的表面粗糙度，形成了类似纳米级图形化衬底结构，能够有效阻断高温生长的半极性AlN样品中堆垛层错的传播，从而提高半极性AlN样品的表面形貌和晶体质量。通过原子力显微镜和X射线衍射仪的表征，研究了MTGAlN插入层厚度在20~100nm之间的变化对半极性AlN样品的表面形貌和晶体质量的影响。结果表明，所有半极性AlN样品都具有[1122]取向。当插入的MTGAlN中间层厚度约为80nm时，半极性AlN样品表面粗糙度显著降低，晶体质量明显改善。

采用有机金属化学气相沉积(MOCVD)在r面蓝宝石衬底上生长aAlGaN外延膜,研究了AlN插入层对aAlGaN外延膜的应力和光学性质的影响。根据高分辨X射线衍射(HRXRD)技术和扫描电子显微镜(SEM)我们可以得到，AlN插入层有效地提高了aAlGaN外延膜的晶体质量并减小了外延膜材料结构的各向异性。由拉曼光谱得到AlN插入层的引入减小了aAlGaN外延膜的面内压应力，其原因是AlN插入层可以当作衬底有效的调制与减小aAlGaN外延膜与r面蓝宝石衬底的晶格失配，从而使aAlGaN的面内应力得到适当释放。对室温下的光致发光进行测量得到AlN插入层的使用使近带边发射峰(NBE)发生了红移，这可能是由于残余应力的减小引起。