GaN即氮化镓，属第三代半导体材料，六角纤锌矿结构。GaN 具有禁带宽度大、热导率高、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性,是现在世界上人们最感兴趣的半导体材料之一。gan 基材料在高亮度蓝、绿、紫和白光二极管,蓝、紫色激光器以及抗辐射、高温大功率微波器件等领域有着广泛的应用潜力和良好的市场前景。

早在 1928 年, johnson 就用粉末法合成了GaN。但由于 GaN 高熔点、高离解压的特性使 gan 的体单晶生长极为困难,长期阻碍了GaN研究工作的发展。甚至一度 gan 被认为是没有前途的材料。但是在20 世纪90 年代初, GaN基材料的研究取得重大进展。1991 年日本日亚公司的nakamura 等人首先以蓝宝石(Al2O3) 衬底研制成掺 mg 的 GaN 同质结蓝色发光二极管。此后, 在各国掀起了研究 GaN基材料的热潮。随着研究的不断进步,现在已经能够制造高亮度的蓝光、绿光、紫光和白光二极管。蓝色和紫色激光器也已能够制造。蓝、绿光发光二极管已实现商品化,开发GaN 器件的焦点主要集中在实现白光二极管和蓝色激光器的商品化上。世界各大公司和研究机构都投入巨资加入到 GaN蓝色激光器和高亮度白光二极管的开发中。