一种利用高温退火表征GaN外延层中位错的方法，包括以下步骤：（1）将带有GaN外延层的衬底放入加热炉中，将加热炉密封；（2）将加热炉内气压抽至3×102-1×104Pa，向加热炉内通入N2至加热炉内气压升到室内实际气压值；（3）重复步骤（2）；（4）将加热炉的温度升到1000-1200℃后保温3分钟-20分钟，进行退火；（5）将加热炉温度降回到室温；（6）从加热炉中取出样品，并进行观察。该方法通过高温退火，在样品表面形成清晰的退火形貌，有效地显示GaN外延层中的位错，并可对位错的分布进行研究，不仅能够评估位错的密度，还能区分位错的种类，分析其表面退火坑的密度与晶体质量之间的关系，具有过程简单、操作方便快捷、实用性强的特点。