作為一種具有特光電屬性的半導體材料，GaN 的應用市場可以分為兩個部分：(1)憑借 GaN 半導體材料寬禁帶、激發(fā)藍光的特性質(zhì)開發(fā)新的光電應用產(chǎn)品。目前 GaN 光電器件和電子器件在光學存儲、激光打印、高亮度發(fā)光二極管以及無線基站等應用領域具有明顯的競爭優(yōu)勢，相關的商業(yè)專利己經(jīng)有 20 多項，涉足 GaN 半導體器件商業(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體材料器件；其中高亮度發(fā)光二極管、藍光激光器和功率晶體管是當前器件制造商和投資商為感興趣和關注的三個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反應和條件與晶體的極性有關。在很多情況下，襯底決定外延材料晶體的極性、應力大小與種類(張應力或壓應力)，以及極化效應的程度。用不同的外延生長技術，可以對這些性能進行適當?shù)恼{(diào)整，如用藍寶石襯底，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，導致了雜質(zhì)的不均勻分布，因而降低p-n結的陡峭性。由于GaN高的壓電常數(shù)，在線性位錯周圍的本征應力導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性能和光學性能也就不均勻。缺陷會提高器件的閾值電壓和反向漏電流，減少異質(zhì)結場效應晶體管面載流子濃度，降低載流子遷移率和熱導率。這些不利效應將射頻理想性能的復雜結構的、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的結合性差等可以通過適當?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，側向外延，懸空外延及其它技術。通過此類技術的使用，可以降低GaN外延層的位錯密度。

特別是藍光和綠光LED，廣泛應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、圖形識別等領域。體積小，重量輕，驅動電壓低（3.5-4.0V），響應時間短，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。