ガリウム窒化物のエピタクシーはなぜガリウム窒化物の基質で育たないか。

GaNは1932年に最初にガリウム窒化物がNH3および純粋な金属Gaから総合されたときに、総合された。それ以来GaNが大気圧で溶かすことができないので高温_のGaおよびN2、および融点の分解圧力にガリウム窒化物のモノクリスタル材料に多くの_{肯定的な調査が、それ分解するずっとあるが、}（2300°C）は6GPa高い。現在の成長装置がGaNの融点でそのような高圧に抗することは困難である。従って、従来の溶解方法は他の基質でGaNのモノクリスタルの成長にそう異質エピタクシーしか選ぶことができない使用することができない。現在、GaNベースの装置はGaNの単結晶の基質の開発をする異質基質（ケイ素、炭化ケイ素、サファイア、等）に主に基づき、同質なエピタキシアル装置は適用異質エピタキシアル装置の後ろ遅れる。

サファイア

サファイア（α Al2O3）、別名鋼玉石は、LEDの基質の市場の大きい分け前を占める最も商業的に使用されたLEDの基質材料である。早い使用では、サファイアの基質は独特な利点を反映する。育つGaNのフィルムはSiCの基質で育つフィルムの転位密度と対等でありサファイアは溶解の技術によって育つ。プロセスはより成長している。それは産業発展のために適している低価格の、大型および良質の単結晶を得ることができる。従って、それはLED工業の最も早く、最も広く利用された基質材料である。

炭化ケイ素

炭化ケイ素は現在市場占有率の第2唯一のサファイアLEDの基質材料のグループIV-IVの半導体材料である。SiCに3つの部門に分けることができるいろいろ水晶タイプがある、:（3C SiCのような）立方、（4H SiCのような）六角形およびダイヤモンド（15R SiCのような）。ほとんどの水晶は4Hおよび6H SiCがGaNの基質として主に使用される3C、4Hおよび6Hである。

炭化ケイ素はLEDの基質であることのために非常に適している。但し、良質の成長が原因で、大型SiCの単結晶は困難であり、SiCはcleateに容易の、機械化の性能は粗末である層状構造であり。エピタキシアル層の質に影響を与える基質の表面のステップ欠陥をもたらすことは容易である。同じサイズのSiCの基質の価格は何十回もサファイアの基質のそれであり、高い値段は大規模な適用を限る。

モノクリスタル ケイ素

ケイ素材料は現在最も広く利用された、最も成長した半導体材料である。モノクリスタル ケイ素材料の成長の技術、の高い成熟が原因でLEDsのコストを非常に削減できる低価格の、大型の（6-12インチ）そして良質の基質を得ることは容易である。さらに、モノクリスタル ケイ素がずっとマイクロエレクトロニクスの分野で広く利用されているので、LEDの破片および集積回路の直接統合はLED装置の小型化を促すモノクリスタル シリコン基板の使用によって実現することができる。さらに、サファイアに最も広く利用されたLEDの基質と比較されて性能で、モノクリスタル ケイ素ある利点がある:高い熱伝導性、よい電気伝導率は、縦の構造準備することができ強力なLEDの準備のためにより適している。