氮化物為基礎的大功率倒裝芯片（ FC ）發光二極管（LED）用雙面圖案化藍寶石基板（ PSS）的提出和實現。下350 mA的電流注入，我們發現正向電壓分別為3.24 ，3.26 ，和3.25 V的常規LED的FC ，FC LED上制備的PSS ，並分別為FC LED具有雙面PSS 。人們發現，在350 mA的LED輸出功率分別為79.3 ， 98.1和121.5毫瓦的常規LED的FC ，FC LED上制備的PSS ，並分別為FC LED具有雙面PSS 。換言之，我們可以由53％提高的電致發光強度，而不制造LED的增大操作電壓。

InGaN型氮化鎵的發光二極管（LED）具有粗糙未摻雜的氮化鎵表面和銀鏡的藍寶石襯底上通過雙轉移方法制造的。我們發現，在20mA的注入電流，其發光亮度比傳統LED大100％。其輸出功率比傳統LED大49 ％。


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未摻雜AlGaN-GaN功率高電子遷移率晶體管（HEMT ）與470 -V的擊穿電壓藍寶石襯底被制造並表現為一個高電壓的DC-DC轉換器的主開關裝置。所制造的功率HEMT實現高擊穿電壓與場板結構和3.9 MΩ·厘米²，這比傳統的矽的MOSFET 10×下的低通態電阻。使用該制造裝置在300 V的輸入電壓，這些結果表明在AlGaN-GaN功率HEMT器件的藍寶石基板為未來的開關電源裝置的有前途的可能性的降壓斬波器電路的DC-DC轉換器的操作被證明。

氮化矽鈍化的AlGaN / GaN異質結場效應晶體管（ HJFETs ）上制備薄化藍寶石基板。在50 / SPL畝/米厚的藍寶石一個16毫米寬的HJFET展出22.6 W（ 1.4 W /毫米） CW功率， 41.9 ％的PAE ，並在26 V漏極偏置9.4分貝線性增益。此外， 32毫米寬的裝置，根據脈沖操作測量，證實113 W（ 3.5 W /毫米）脈沖功率在40 V漏極偏置。據我們所知，113 W的總功率是最高的實現氮化鎵上任何基材，建立氮化鎵上稀疏的藍寶石技術的有效性。


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主要是六方晶系氮化鎵成核層通過低壓有機金屬氣相外延生長在藍寶石襯底上。氮化鎵關於正常藍寶石基板的單個晶粒的傾斜角度被確定為在從0°到5 °的範圍內通過選擇區域電子衍射。觀察到氮化鎵構成的立方相的一小部分被選擇性地分布在晶界區和瞬時表面狀態是建議在閃鋅礦相的成核中發揮重要作用。由六方引起的從離子束輻射沉重的氮化鎵立方相轉變也注意到了。臨界溫度建議在形成主要是立方或六方氮化鎵成核層存在。

在藍寶石上外延橫向雜草叢生的氮化鎵被用來減少螺旋位錯從氮化鎵外延層與藍寶石襯底的界面始發的數量。在氮化鎵層周圍的窗口，對應的橫向過度生長的氧化矽掩模區以上，幾乎是自由的穿透位錯。中觀察到的氮化鎵的附近窗口中的區域生長的穿透位錯的密度高。的InGaN多量子阱結構的激光二極管（LD ）生長在純淨的氮化鎵襯底，這是由去除藍寶石襯底制作，進行了論證。用5毫瓦的輸出功率的LD展出超過290小時的壽命和10,000小時的壽命估計盡管有比較大的閾值電流密度。具有切割面鏡子這些LD的遠場圖形顯示單模發射無任何幹擾效應。


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在氮化鎵薄膜的電性能的低溫緩沖層厚度的影響進行了研究，並且表面形貌也審查通過原子力顯微鏡。最佳表面形貌不顯示最佳的電氣性能，這可以歸因於對藍寶石襯底的正常增長機制氮化鎵薄膜。的生長溫度為最後的氮化鎵層的影響也被研究。當生長溫度升高到1100 ℃時，流動性大大增強， 600平方厘米​​/ V s的3.3 × 1016/cm3在室溫下具有背景載流子密度。近帶隙態激子在低溫下的發光能量示出了具有增加的生長溫度，由於增強的熱應力藍移。基於熱應力模型的計算非常吻合與光致發光測量。這一結果可以部分解釋，在不久的帶隙激子發射能量先前公布的數值是分散的原因。

生長在藍寶石外延的氮化鎵層包含一個非常大的密度缺陷（線位錯，層錯，反相疇界），這些缺陷已經完成了基礎堆垛層錯用高分辨透射電子顯微鏡的分析。兩個斷層， I1和I2，進行了鑒定。的I1故障的形成是基於（ 1/3） langle11 - 20rangle的完美的位錯或爬升解離過程而I2故障是由於導致的局部結構的剪切位錯環。


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