GaN材料由于缺乏合适的体单晶衬底，只有采用异质外延技术。商业化的半导体绝大多数是采用体材料，GaN材料是一个例外，它用异质外延材料成功地做成了器件。
GaN材料中的位错不会显著降低其光学和电学性能。GaN蓝光LED普遍使用的衬底材料是蓝宝石，虽然衬底与GaN外延层之间存在的晶格失配和热失配。若用GaN做成其它器件，如激光器二极管或是大面积、大功率器件，如此高的位错密度就对此类器件非常有害的。另外，虽然蓝宝石能进行多种加工，但其固有的性质会影响到外延材料的性质。GaN异质外延，其质量受衬底的影响很大，衬底材料的选择，一般认为晶格匹配是决定性因素。科研工作者对大量的材料进行过GaN生长，包括绝缘的金属氧化物、金属、金属氮化物和其它的半导体材料。除了晶格常数以外，材料的晶体结构、表面性、组成、稳定性、化学性能和电学性能也是决定其是否能做衬底的重要因素，因为它们会严重影响外延层的性能。GaN的晶体方向、极性、表面形貌、应力和缺陷浓度由所采用的衬底决定，也就是衬底的性能会终决定器件的性能。
：主要包括高输出功率、高功率密度、高工作带宽、率、体积小、重量轻等。目前代、第二代半导体材料在输出功率方面已达到极限并且由于GaN半导体在热稳定性方面的优势，很容易实现高工作脉宽和高工作比。功率增加 10 倍。
