最早由Akasaki等人获得p-GaN，通过引入AlN缓冲层获得，然后用异质外延法在蓝宝石上制备出最早的蓝紫光LED后，研究基于蓝宝石衬底的GaN基LED的各种实验讨论就没有停止过。自最开始的普通蓝宝石衬底一直发展，直到现在的图形化蓝宝石衬底技术，基于蓝宝石衬底的GaN基LED的性能就不断地提高，从未停止。而近些年来，随着科学技术的发展和基础理论研究的逐步提高，图形化蓝宝石衬底技术更是得到了大力发展。43690

人类对 GaN 基材料的研究有着较长的历史：1938 年 Juza 等用氨气通过热 源首次合成针尖状 GaN，1969 年，Maruska 应用 HVPE 率先在蓝宝石上成功生长出 GaN 单晶薄膜。但是要获得表面较为平整，没有裂纹的 GaN 外延薄膜非常困难，因为GaN 和蓝宝石之间存在很大的晶格失配和热常数失配。除此之外，由于外延材料具有相当高的背底电子浓度，难以进行p型掺杂。一直到八十年代后期，GaN材料生长的制备工艺才取得突破性的进展：在1986年，Amano等人通过引入低温缓冲层，实现了提高 GaN 晶体质量的目的；1989 年 Akasaki 用低能电子辐照(LEEBI)获得掺 Mg 的 p 型 GaN 并得到最初的GaN p-n结 LED；1992 年 Nakamura 采用退火方法激活 Mg 受主。在这大量研究进展的基础上，在1993 年，日本一家企业日亚(Nichia)公司正式宣布 GaN 基 LED 实现产品化。就在这一年，Nichia公司首先研制成功高亮度GaInN/AlGaN异质结蓝光LED，其发光亮度超过1cd，其有源层采用掺杂了Zn的GaInN材料，该LED的外量子效率为2.7%,峰值波长为450nm,并且实现了该产品的商品化。在1995年，Nichia公司又推出了光输出功率为2.0mW，亮度为6cd的GaN绿光 LED，并且该产品实现了商品化，其峰值波长为525nm，半峰宽为40nm。几年前，该公司又利用其蓝光LED技术和磷光技术，推出了白光ＬＥＤ固态发光照明器件产品，色温在6500K左右，其发光效率达到了7.5流明每瓦。除了Nichia公司，飞利浦、Cree等公司陆续推出了自己的高亮度蓝光LED固态发光产品。当时人们预测高亮度的LED的市场将从1998年的 3.86亿美元发展为2003年的10亿美元，而事实证明，发展远远超出了人们的预期。如今ＬＥＤ行业已经发展出一个大规模产业链。高亮度LED主要应用在车载照明、交通信号灯、路灯、路标、大型广告牌、高密度DVD存储，蓝绿光对潜通信等多种领域。

经过一段时间飞速的发展，使用三族氮化物作为材料制备的蓝光LED技术基本成熟，大家的目光逐渐开始转向三族氮化物蓝光LED器件的发展，研究的重点也发生了转移。在光控制与测量和高密度光储存信息方面有广阔的发展前景。新的技术和材料也得到了大力发展论文网，如采用光脊波导折射率来引导GaInN/AlGaN多量子阱蓝光LED和使用SiC作为衬底材料制备蓝光LED。另外，LED的寿命也得到大幅度的提升。目前国际上在LED行业处于领先地位的公司有Nichia、CREE、飞利浦、GE、欧司朗等等。国内目前与国外还有一定的差距。但国家对这方面相当重视，政府的支持与企业的投入越来越大，行业投资火热，对整个中国LED行业来说是一大好信息。

由于LED行业的火热发展，蓝宝石生产行业也受益良多，国内外的蓝宝石生产厂商蓬勃发展，国际上著名的蓝宝石生产厂商大多都在日本，韩国，当然台湾的厂商也有一定的实力。国内在这方面也有几家老牌企业。蓝宝石晶体的生长工艺很多，常用的有导模法，热交换法等。随着LED的发展，蓝宝石的尺寸要求也在不断变化，尺寸要求不断提高，2寸晶片已经逐渐被淘汰，大尺寸晶片的需求越来越大。虽然蓝宝石有众多优点，但缺点也很明显，但一直没有合适的替代材料，直到2001年，K.Tadatomo等人有所发现，他们在蓝宝石衬底上利用干法刻蚀出周期性条纹图形，然后利用该衬底生长GaN薄膜，制备出LED，发现外量子效率提高了至少5倍。至此，图形化蓝宝石衬底开始蓬勃发展。 GaN基材料研究现状和发展趋势:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_44649.html