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GaN光电子器件（如405nm大功率LD、紫外和蓝光LED等）的缺陷可降低光输出，并导致器件在高电流密度时的失灵。为此，制造商在异质衬底上使用复杂的缓冲设计，以最小化外延层的缺陷密度。然而，即使最有效的横向外延生长技术在减少缺陷密度上也付出了惨重代价。生产步骤更加昂贵复杂、可用晶片区域更小，这些都降低了生产的良品率。
这些缺点突显了人们对自支撑、价格可接受、低位错密度的GaN衬底的需要。人们使用HVPE（氢化物汽相外延）、高压溶液生长法、氨热生长法、物理汽相传输及升华生长法对其进行了大量的研究。
HVPE由于工艺成熟、可控性好和生长速度快成为目前使用最广泛的自支撑衬底制备技术。一些公司正在推广HVPE法生长出的GaN衬底，这些衬底一般是通过使用单片或多片工具在异质模板（如蓝宝石）上生长出来的。
美国和亚洲的一些公司正在尝试利用HVPE法生长出几厘米厚的梨形人造GaN晶体，之后线状锯(晶片切割用)可从梨形晶体上切割下一些未抛光的GaN衬底。另外切割下的衬底还可作为种晶进行后继生长，使材料的位错密度稳步下降，生长出晶格匹配的材料。HVPE生长法是很诱人的选择，但仍面临一些挑战，其中之一就是GaN生长的副产品-氯化氨。氯化氨在低于340 °C时会形成有腐蚀性的粉尘，这些粉尘必须远离生长区和排气系统，否则它将污染梨形GaN晶体并堵塞排气系统，从而将本已很长的生长过程拉得更长。
Aixtron已推出商用垂直HVPE反应室来解决上述问题。新工具以面朝下悬挂于反应室顶部的梨形晶体为特点（这一结构避免了氯化铵降落到生长表面上），可以每小时几百微米的速度生产出厚度达7cm的2英寸梨形晶体。旋转的梨形晶体还可以某一速率缩回，以保持生长表面与进气口间的距离恒定。而在推出批量生产系统之前，AIXTRON还制造了两款类似的便携式系统，这些工具已安装在瑞典Linköping大学和柏林Ferdinand Braun高频技术学院中。
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