作为第三代半导体材料的GaN材料，具有宽禁带(3.4eV)、优异的导电性和导热性以及较高的抗击穿电压和出众的化学稳定性而被广泛应用于蓝光LED、紫外激光器、大功率光电子器件、高温高频半导体器件、车辆及交通、多媒体显像、LCD背光源、光纤通信、卫星通信和海洋光通讯等领域。每年全世界范围内围绕GaN材料及器件所形成的市场价值可以达到数百亿美元。其中作为核心部分的GaN晶体材料质量是决定以上器件性能的关键所在，一片2英寸、缺陷密度为106/cm²的GaN单晶片市值可达2-3万人民币，晶体质量更高的单晶片售价更高。目前GaN单晶片的晶体缺陷控制主要通过在AlN或GaN缓冲层表面通过外延生长来实现，但是这种方法工艺复杂，造价昂贵，无形中提高了GaN晶体的制备成本，而且效果也不是十分理想。

　　中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室功能薄膜与界面研究部功能薄膜与纳米新材料的生长设计与应用课题组研发的高质量GaN单晶片外延生长用缓冲层制备技术主要利用化学气相沉积法在蓝宝石衬底表面生长高质量GaN纳米阵列材料，可用于GaN基LED、GaN单晶薄膜同质外延生长、GaN单晶薄膜剥离以及GaN光电子器件材料。利用本技术所开发的GaN纳米缓冲层，不仅可以显著提高GaN薄膜的晶体质量（缺陷密度控制在106/cm²以下），还可以实现GaN薄膜的有效剥离，能够在改善晶体质量的前提下明显降低生产成本，获得巨大的利润空间。按照现有的GaN单晶片的市场价格估算，每片2英寸GaN单晶片可增加利润5000元以上，具有广阔的市场前景。

　　研究部现可提供的高质量GaN单晶片的主要技术指标可达：生长面积：≤2英寸、 生长面积：≤2英寸、生长取向：c轴([0001]方向)、生长直径：50~500nm、阵列长度：5~50um、晶体质量：单晶无缺陷、发光波长：365-370 nm；主要应用范围包括：LED、GaN薄膜生长、GaN薄膜剥离、紫外光电探测器材料、纳米晶体管等方面。