襯底材料是LED照明的基礎，也是外延生長的基礎，不同的襯底材料需要不同的外延生長技術，又在一定程度上影響到芯片加工和器件封裝。因此，襯底材料的技術路線必然會影響整個產業(yè)的技術路線，是各個技術環(huán)節(jié)的關鍵。

　　1993年，日本科學家中村修二在GaN基片上研制出第一只藍色發(fā)光二極管，實現了高亮發(fā)光并間接實現了白光，從此成為應用最廣泛的發(fā)光半導體材料。能夠用于GaN的襯底材料主要有藍寶石(Al2O3)、SiC、Si、ZnO、GaN，但只有前兩種得到了較大規(guī)模的商業(yè)化應用，且能夠提供產品的企業(yè)極少。一直以來，日本日亞公司壟斷了大部分藍寶石襯底的供應，而美國Cree公司則是唯一能夠提供商用SiC襯底的企業(yè)。用Si作為襯底生長GaN基LED是業(yè)界寄予厚望的一個技術路徑，但因為存在材料失配引起龜裂、發(fā)光效率低、工作電壓高、可靠性差等諸多難以克服的困難，一直沒有得到真正的商業(yè)化(表1)。藍寶石是目前主流的襯底材料，但其硬度很高(僅次于金剛石)，加工過程中鉆取、切割、研磨的工藝難度大、效率很低，且因藍寶石襯底片要求表面光潔度在納米級以上，研磨尤其困難。

　　外延片生長主要依靠生長工藝和設備。制造外延片的主流方法是采用金屬有機物化學氣相沉積(MOCVD)，但即使是這種“最經濟”的方法，其設備制造難度也非常大，國際上只有德國、美國、英國、日本等少數國家中數量非常有限的企業(yè)可以進行商業(yè)化生產，設備非常昂貴，一臺24片機器的價格高達數千萬元(當前價格約300萬美元)。

　　以往歐美廠商主要包括德國Aixtron、美國Emcore和英國Thomas Swan。1992年，德國Aixtron根據飛利浦(Philips)授權專利生產出第一臺多片式行星式反應室的MOCVD機。此后，Emcore被Veeco收購，Thomas Swan被Aixtron收購。但歐美企業(yè)對材料的研究有限，因此設備的工藝參數不夠完善。