GaN材料的发展

应用于蓝、绿光发光二极管的材料，早期主要是ZnSe及GaN。因为ZnSe有可靠度的问题，因此才让GaN有更大的发展空间。只是早期GaN的研究迟迟未能获得明显的进展，主要是因为一直无法查找与GaN晶格常量相匹配的基板，造成磊晶中缺陷集成度过高，因此发光效能始终无法提升。另一个造成GaN无法获得突破的原因在于器件的P-GaN部分生成不易，不但P-GaN的掺杂（doping）过低，而且其空穴的移动率（mobility）也较低。这样，一直到1983年日本的田贞史（S.Yoshida）等人在蓝宝石（Sapphire）基板上先用高温成长氮化铝（AlN）当作缓冲层，然后生成出的GaN才获得较佳的结晶，之后名古屋大学的赤崎勇教授（I.Akasaki）等人利用MOCVD在低温下（600oC）先成长AlN缓冲层，而得到其上方在高温成长后如镜面般的GaN。1991年日亚公司（NichiaCo.）的研究员中村修二（S.Nakamura）利用低温成长GaN的非结晶缓冲层，再以高温成长得到同为镜面般的GaN，此时磊晶部分的问题已经获得重大的突破。另一方面，1989年赤崎勇教授利用电子束照射镁（Mg）掺杂的P-GaN，可得到明显的P型GaN，之后日亚公司的中村修二又直接利用700℃的热退火完成P型GaN的制作，至此困扰GaN发展的两个重大问题终获得突破。

1993年，日亚公司利用上面的两项研究，成功开发出可发出一烛光（Candela）的GaN蓝光发光二极管，其寿命达数万小时。而后绿光发光二极管、蓝、绿光二极管激光陆续被开发出来。