GaN基半导体作为光电子材料领域极为重要的材料，其异质结构在器件开发领域得到十分广泛的应用。本文通过实验研究和计算模拟，考察研究了GaN基半导体异质结构中界面和表面的应力相关特性。 运用高分辨率x射线衍射技术获得了6周期AlxGa1-xN/GaN超晶格结构中的应变，层厚及组分信息。采用对界面和表面变化敏感的掠入射x射线反射谱技术和原子力显微镜表面形貌技术深入研究了该超晶格结构的界面和表面平整度与垒层组分及阱层宽度的关系。研究发现，低Al组分阱宽小的样品界面与表面的平整度最好，揭示了AlGaN与GaN晶格失配所产成的应力是导致该异质结构界面与表面平整度下降的主要原因。 对于11周期InN/GaN量子阱结构的样品，原子力显微镜表面形貌结果显示实现了台阶流动生长模式。通过高分辨率x射线衍射与掠入射x射线反射谱技术获得了阱层与垒层的实际厚度。从其(002)对称衍射面与(102)非对称衍射面的倒异空间图，确认了InN阱层处于与GaN共格生长的完全应变状态，获得了GaN缓冲层的晶体质量信息及其c轴与a轴晶格常数，确认外延层因受衬底热失配的影响处于压应变状态。