根據(jù)結(jié)晶構(gòu)造的應(yīng)力而產(chǎn)生的壓電極化而發(fā)生的電場(chǎng)。是導(dǎo)致以InGaN等GaN類半導(dǎo)體為發(fā)光層的藍(lán)色LED和綠色LED的外部量子效率降低的原因之一。該現(xiàn)象不僅限于LED，作為降低藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器耗電量的技術(shù)、以及實(shí)現(xiàn)綠色半導(dǎo)體激光器的技術(shù)如何避免壓電電場(chǎng)的出現(xiàn)備受關(guān)注。

　　市場(chǎng)上銷售的InGaN類LED產(chǎn)品以GaN結(jié)晶的極性面c面(0001)為生長(zhǎng)面，以其法線方向(c軸)為生長(zhǎng)軸，在基片上層積InGaN層等。此時(shí)，生長(zhǎng)軸c軸方向就會(huì)產(chǎn)生壓電電場(chǎng)。由于該原因，注入發(fā)光層的電子和空穴分離，導(dǎo)致促成發(fā)光的再結(jié)合的出現(xiàn)率下降。內(nèi)部量子效率由此降低，從而導(dǎo)致外部量子效率降低。

　　c軸方向產(chǎn)生壓電電場(chǎng)，是因?yàn)镮nGaN層的結(jié)晶構(gòu)造歪曲變形導(dǎo)致出現(xiàn)了壓電極化。構(gòu)成InGaN層的InN和GaN的a軸方向的晶格常數(shù)存在的差距是產(chǎn)生變形的原因。除了發(fā)生壓電極化外，InGaN層在結(jié)晶構(gòu)造上還會(huì)產(chǎn)生自發(fā)極化。不過(guò)，壓電極化產(chǎn)生的電場(chǎng)較大，自發(fā)極化產(chǎn)生的電場(chǎng)與壓電電場(chǎng)相比非常小。

　　在半極性面和非極性面上制作LED時(shí)的優(yōu)點(diǎn)

　　目前市場(chǎng)上銷售的發(fā)光層采用InGaN的藍(lán)色LED和綠色LED，是沿GaN的c面(0001)的法線(c軸)方向生長(zhǎng)結(jié)晶的。不過(guò)，生長(zhǎng)方向c軸方向上會(huì)產(chǎn)生壓電電場(chǎng)，從而導(dǎo)致發(fā)光效率降低等。如果在相對(duì)于c面垂直的a面和m面等非極性面的法線(a軸，m軸)方向，或者相對(duì)于c面傾斜的半極性面的法線方向生長(zhǎng)結(jié)晶，即可減弱壓電電場(chǎng)對(duì)生長(zhǎng)軸方向的影響。

　　壓電電場(chǎng)沿c軸方向產(chǎn)生，因此如果將InGaN層的生長(zhǎng)軸設(shè)置在偏離c軸的方向上的話，壓電電場(chǎng)對(duì)生長(zhǎng)軸方向的影響就會(huì)減弱，由此可提高外部量子效率。因此，以與GaN結(jié)晶的c面垂直，名為a面和m面的非極性面，或者相對(duì)于c面傾斜的半極性面為生長(zhǎng)面，以每個(gè)面的法線方向?yàn)樯L(zhǎng)軸來(lái)制造InGaN類LED的研究活動(dòng)越來(lái)越活躍。