蓝宝石是目前用于GaN基LED生长最普遍的衬底,也是商业化产品的主流。尽管蓝HAT1128R宝石和氮化镓材料存在较大的晶格失配和热膨胀系数的差异,由于蓝宝石晶体本身质量发展比较完美,研究比较广泛,成为氮化镓材料外延的主流。蓝宝石化学组成为α相A1203,具有与纤锌矿GaN晶体相同的六方对称性和良好的化学稳定性,在真空、氮气及氢气等环境以及高温下稳定。

   蓝宝石衬底制备工艺成熟、价格低廉、表面易于清洗和处理,而且可以稳定生产较大尺寸的产品,在高温下具有良好的稳定性,Ⅲ-V族化合物半导体外延片最广泛使用的衬底材料。目前,产业界中仍以2英寸蓝宝石衬底为主流,部分大厂商己经在使用3英寸甚至4英寸衬底,未来有望扩大至6英寸衬底。衬底尺寸的扩大有利于减小外延片的边缘效应,提高LED的成品率。但是蓝宝石热导率(约30Wln lK1)较小,其在高温器件中的应用受到一定的限制。蓝宝石与GaNT晶体的匹配方向有GaN(OO1)和饴Abo3(001),以及GaN[110]和多A1ρ3[100],但两者之间有较大的晶格失配(约16%)和热失配(约9~

25%),从而造成GaN夕卜延片较高的缺陷密度。