涉及獨立式氮化鎵襯底由一種天然分離機構，有效地省去了後期生長工藝如鐳射剝離，化學蝕刻或機械研磨，以形成獨立式的氮化鎵襯底的形成。一個數字的氮化鎵厚膜的由氫化物氣相外延（HVPE）方法，從200微米到3.8毫米使用一個低溫氮化鎵或氮化鋁緩衝的成核步驟厚度不同生長到藍寶石基板上。我們已經發現，生長在低溫氮化鎵緩衝樣品自然從藍寶石基板生長後剝離在所研究的整個厚度範圍內。此外，我們還觀察到，較薄的膜具有高的裂紋密度導致幾個較小的獨立的片層間剝離。作為在氮化鎵厚度的增加，剝離片的面積也增加，最終導致初始藍寶石襯底面積和獨立氮化鎵區域之間的1對1的關係。然而，上生長的氮化鋁緩衝的氮化鎵薄膜沒有脫層。這些結果是通過計算熱應力的氮化鎵薄膜和襯底作為使用的Stoney方程薄膜厚度的函數，並假設在氮化鎵緩衝經歷分解在生長溫度下評價。

氮化鎵納米線通過氫化物氣相外延催化成長是證明。鎳 - 金被用作催化劑。納米線的生長被限制在圖案化的催化劑區域。用透射電子顯微鏡，X-射線衍射和低溫光致發光的納米線的表徵表明，該納米線是化學計量2H-氮化鎵單結晶中的方向生長在藍寶石上生長時，偶爾堆垛層錯沿著c軸在大多數的電線作為唯一的缺陷型觀察。紅移的光致發光觀察太大，僅靠觀察到的微小應變來解釋，而只是輕微受溫度影響，提示幾個因素的疊加。


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藍寶石基板退火在1200℃在N2：O2（3：1）開發平臺和步形態，理想的III族氮化物生長的分子束外延。在藍寶石基板上，使用鎵的前生長沉積和解吸的就地處理，被證明是陰性的氮化鎵生長。氮化轉化的藍寶石襯底表面到類似的氮化鋁（失配<2.5％）的橫向結構。氮化後的表面的晶格參數不依賴於襯底的溫度。氮化鋁成核層生長條件進行了優化，氮化鎵生長。理想的鋁 / 氮光通量之比被發現是0.6為9納米厚的成核層。

氧化鋅納米線製備了在金塗層藍寶石襯底上通過使用脈衝Nd：YAG鐳射的氧化鋅靶在爐中。氧化鋅納米線具有各種尺寸和形狀與爐內不同的襯底的位置。的長度和這些氧化鋅納米線的直徑為約3-4微米和120-200納米，分別用掃描電子顯微鏡（SEM）證實。納米線的直徑控制是通過改變基片的位置來實現。觀察到在室溫下的納米線從近帶邊發射（NBE）紫外發射。的形成機理和對氧化鋅納米線的結構和光學特性的基板不同位置的效果進行了討論。


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微納米氧化鋅晶須和點都用金/鉑催化劑陣列被選擇性地生長在藍寶石襯底。催化劑陣列的製作是採用納米壓痕測試儀，它比傳統的微納米製造技術簡單。電流加熱（ECH ）方法被用於提供氧化鋅的來源從加熱的氧化鋅陶瓷棒至約1000 ℃。鬍鬚和點生長在一個金像爐內的氣 - 液 - 固（VLS ）生長模式。 SEM圖像識別中在940 ℃下生長的晶體結構的巨大差異，具體來說，晶須的金催化劑和點的鉑催化劑。

晶須的特徵在於直徑為10納米至亞微米，長度從亞微米到幾十微米。但是，點具有約100nm的均一直徑。我們發現增長開始在陣列金催化劑的位置。與此相反，點形成，但沒有晶須周圍鉑催化劑觀察到。這些功能在不同的催化劑熔點的術語解釋： VLS生長在940 ℃下實現的金催化劑，但不為鉑催化劑卓越的品質氧化鋅晶須和點晶是由微型光致發光（ PL）測量證實。


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密切注意在生長過程中的晶體的熱環境的晶體生長參數和特性，導致改善的EFG生長的圓頂坯的晶體結構。這些近淨成形80毫米藍寶石毛坯已經製造生產出高品質的成品圓頂。熱膨脹係數（CTE） ，導熱係數，光學散射，雨水沖刷和折射率（DN/DT ）的熱膨脹係數作為波長的函數的新的測量已經完成和資料列。

壓力和不斷增長的薄壁，多邊形管的變形動態三維有限元類比。作為一個例子，八角矽管由邊緣限定薄膜供給生長（EFG ）方法的生長選擇。在用厚管中的幾100μm量級生長過程中不斷增加的應變能由壁的撓度以規則間隔週期性地減小。對變形行為的各種溫度分佈的影響進行了研究。這種模式的EFG生長矽八角形的適用性是通過實驗觀察的方式進行討論。


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