基础材料技术研究的内容：
      
      ①图形衬底制备及其外延技术，通过理论计算、光学模拟和实验数据研究衬底图形形貌、尺寸、周期、间距、高度、排布方式、抛面曲率等因素对光提取效率及外延生长的影响。针对图形衬底与平面衬底生长取向性的差别，对图形衬底上生长GaN外延层的方法进行改进，缓解晶格失配和热失配引起的高密度位错。
      
      ②GaN衬底同质外延技术，在GaN衬底上进行同质外延生长，解决传统蓝宝石衬底外延造成的氮化物外延层中高密度位错，和蓝宝石衬底不导电和导热性能较差，制约器件性能这一难题。通过开展HVPE生长GaN衬底技术研究，对GaN厚膜的晶体质量进行控制，有效缓解晶体开裂、位错和翘曲问题；采用ELOG技术和插入层应力调节技术可以提高晶体质量，而激光剥离、牺牲层衬底和应力控制自分离技术等可以实现GaN厚膜与蓝宝石衬底分离。解决了同质外延的技术同时也可以为GaN模板的工业化生产提供直接的技术支撑，实现高性能和低成本的结合。
      
      ③深紫外LED和LD材料和器件研究，以高质量的AlN模板外延技术为基础，实现高质量高Al组分AlGaN材料的外延生长，突破AlGaN材料的n型和p型掺杂技术，结合AlGaN材料和量子阱发光机制的研究，提高AlGaN多量子阱的内量子效率，通过新型结构设计提高电注入效率，通过粗化技术提高光提取效率，通过器件制备工艺的优化和新型封装材料的应用，研制出波长300 nm以下的高效深紫外LED器件和300nm下光泵浦深紫外LED；在此基础上，通过深紫外LED芯片的集成封装技术研究和相应的光学、电学模拟设计，研制出面向医疗和杀菌等应用领域的深紫外LED光源模块和应用产品。        

      ④新型衬底研究，氮化铝（AlN）为直接带隙半导体，与三元氮化物AlGaN等材料晶格匹配，是一种制造紫外、深紫外(波长190nm-350nm)发光器件和探测器的理想材料。开展高温升华法(PVT)生长大尺寸AlN单晶生长机理、成核与生长模式以及掺杂方法和技术的研究工作。研究分析高温条件下杂质组分的气态成份构成、在晶体表面的沉积、粘滞、扩散及其动力学规律。在此基础上选择合适的掺杂剂,掌握AlN单晶生长条件下的N型掺杂气相分凝系数和掺杂效率等规律。ZnO具有良好的紫外发光性质、许多优异的光学、电学和结构特性,其中包括高的激子束缚能（ZnO为60meV，GaN为25meV），很好的抗辐照性能，对可见光透明，适合进行湿法化学腐蚀加工等。因此，ZnO单晶材料具有许多应用潜力，如制作高效率兰色、紫外发光和探测器、新型大功率微波器件等。
    
      ⑤在SiC衬底和Si衬底上异质外延GaN材料的技术，通过研究在异质衬底上生长的GaN材料的物理特性，包括应力弛豫和释放机制、材料中缺陷的形成和湮灭机制、以及缺陷引起的漏电、输运及电流崩塌等特性，在SiC衬底和Si衬底上得到高质量、低缺陷密度的GaN薄膜材料，并且确保具有高电子迁移率和低漏电等面向高端电子器件应用的材料性能。