作為一種具有特光電屬性的半導(dǎo)體材料，GaN 的應(yīng)用市場可以分為兩個部分：(1)憑借 GaN 半導(dǎo)體材料寬禁帶、激發(fā)藍(lán)光的特性質(zhì)開發(fā)新的光電應(yīng)用產(chǎn)品。目前 GaN 光電器件和電子器件在光學(xué)存儲、激光打印、高亮度發(fā)光二極管以及無線基站等應(yīng)用領(lǐng)域具有明顯的競爭優(yōu)勢，相關(guān)的商業(yè)專利己經(jīng)有 20 多項，涉足 GaN 半導(dǎo)體器件商業(yè)開發(fā)和制造的企業(yè)也越來越多。(2)憑借 GaN 半導(dǎo)體材料在高溫、高頻、大功率工作條件下的出色性能取代部分硅和其它化合物半導(dǎo)體材料器件；其中高亮度發(fā)光二極管、藍(lán)光激光器和功率晶體管是當(dāng)前器件制造商和投資商為感興趣和關(guān)注的三個GaN 器件市場。

襯底對Ⅲ族氮化物的極性及極化作用的影響很重要。的外延膜所需的化學(xué)反應(yīng)和條件與晶體的極性有關(guān)。在很多情況下，襯底決定外延材料晶體的極性、應(yīng)力大小與種類(張應(yīng)力或壓應(yīng)力)，以及極化效應(yīng)的程度。用不同的外延生長技術(shù)，可以對這些性能進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，如用藍(lán)寶石襯底，可以生長任一極性的GaN膜。外延在異質(zhì)襯底如藍(lán)寶石和SiC上的GaN失配位錯和線性位錯密度一般為，而Si的同質(zhì)外延的位錯密度接近于零，GaAs同質(zhì)外延的密度為 ，GaN中其它的晶體缺陷還包括反向疇晶界、堆垛層錯。這些缺陷可以作為非輻射復(fù)合中心，會在帶隙中引入能量態(tài)和降低少數(shù)載流子的壽命。雜質(zhì)在線性位錯的附近擴散比在體材料中更迅速，導(dǎo)致了雜質(zhì)的不均勻分布，因而降低p-n結(jié)的陡峭性。由于GaN高的壓電常數(shù)，在線性位錯周圍的本征應(yīng)力導(dǎo)致電勢和電微小的變化。這類缺陷一般不是均勻分布，因此此類材料或由此類材料制成的器件的電學(xué)性能和光學(xué)性能也就不均勻。缺陷會提高器件的閾值電壓和反向漏電流，減少異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管面載流子濃度，降低載流子遷移率和熱導(dǎo)率。這些不利效應(yīng)將射頻理想性能的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的、大面積大功率器件的制備。不管選擇什么襯底，襯底的許多不足之處如晶體質(zhì)量及與GaN的結(jié)合性差等可以通過適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚淼玫礁纳?，如氮化、沉積低溫AlN或GaN緩沖層、插入多層低溫緩沖層，側(cè)向外延，懸空外延及其它技術(shù)。通過此類技術(shù)的使用，可以降低GaN外延層的位錯密度。

特別是藍(lán)光和綠光LED，廣泛應(yīng)用于大屏幕全彩顯示屏、汽車燈具、多媒體成像、LCD背光、交通燈、光纖通信、衛(wèi)星通信、海洋光通信、全息圖像顯示、圖形識別等領(lǐng)域。體積小，重量輕，驅(qū)動電壓低（3.5-4.0V），響應(yīng)時間短，壽命長(。10萬小時以上，冷光源，光效高，具有防爆、節(jié)能等功能。