目前，世界范圍內(nèi)在GaN基高亮度LED及半導(dǎo)體全固態(tài)照明光源的研發(fā)方面居于領(lǐng)先水平的公司主要有：美國的Lumileds、HP/Agilent和Cree，日本的Nichia、ToyodaGosei、Sony、
Toshiba和其他綜合性大公司（如NEC、Matsushita、Mitsubishi及Sumitomo等），德國的Osram等等。這些跨國公司多數(shù)有原創(chuàng)性的專利，引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展的潮流，占有絕大多數(shù)的市場(chǎng)份額。臺(tái)灣的一些光電企業(yè)（如國聯(lián)光電、光寶電子、光磊科技、億光電子、鼎元光電等）以及韓國的若干研發(fā)單位，在下游工藝和封裝以及上游材料外延方面也具備各自的若干自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，占有一定的市場(chǎng)份額。

調(diào)查顯示，Nichia、Cree、Lumileds、OSRAM、ToyodaGosei、Toshiba和Rohm等占據(jù)了絕大多數(shù)市場(chǎng)份額的大公司擁有著該領(lǐng)域80%～90%的原創(chuàng)性發(fā)明專利（集中于材料生長、器件制作、后步封裝等方面），而其余大多數(shù)公司所擁有的多是實(shí)用新型專利（主要針對(duì)器件可靠性以及產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)方面進(jìn)行研究）。

外延技術(shù)

GaN基材料的外延生長是發(fā)展GaN基高亮度LED和全固態(tài)半導(dǎo)體白光照明光源的核心技術(shù)，是所有關(guān)鍵難題中的重中之重，因此在這個(gè)問題上有大量專利被申請(qǐng)，如高質(zhì)量GaN外延生長設(shè)備（US5433169、EP0887436）、襯底預(yù)處理技術(shù)（JP7142763）、緩沖層技術(shù)（采用AlN的JP2000124499、采用GaN的JP7312350、采用SiNx的EP1111663）、多緩沖層技術(shù)（US6495867）、采用超晶格阻斷位錯(cuò)（US2001035531）、橫向外延過生長技術(shù)（EP0942459）以及懸掛外延技（US6285696）等等。

在發(fā)展歷程上，首先，日亞化學(xué)公司開創(chuàng)性地申請(qǐng)了雙束流MOCVD系統(tǒng)專利（US5433169），由于這種新型MOCVD系統(tǒng)的出現(xiàn)，MOCVD生長的GaN材料晶體質(zhì)量得以大大提高。其次，緩沖層技術(shù)的出現(xiàn)解決了異質(zhì)襯底上生長GaN材料時(shí)大晶格失配和熱失配的問題。由于緩沖層技術(shù)條件下生長出的GaN材料仍具有較高的缺陷密度，會(huì)影響到發(fā)光器件的發(fā)光強(qiáng)度、工作壽命和反向特性等重要技術(shù)指標(biāo)，因此人們又在該基礎(chǔ)上發(fā)展了多緩沖層技術(shù)，從而獲得更高質(zhì)量的GaN單晶材料。至此，GaN材料已經(jīng)足可以滿足一般高亮度LED器件制作的需求，但要在此基礎(chǔ)上制作出GaN基藍(lán)/綠光激光二極管還必須進(jìn)一步降低GaN基材料的缺陷密度。

隨后出現(xiàn)的橫向外延過生長技術(shù)（ELOG，Epitaxy of Lateral Over-growth）和懸掛外延技術(shù)正是為了解決這一問題而提出的。當(dāng)然，以這種ELOG為代表的外延優(yōu)化技術(shù)成本較高，用于制作大功率照明管芯器件的GaN外延材料沒必要非采取該條技術(shù)路線，但其設(shè)計(jì)思想是值得借鑒的，即最大限度地設(shè)法降低外延材料中的缺陷密度，提高器件綜合性能。

在GaN基光電子器件中，大量的專利內(nèi)容集中于發(fā)光區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要包括：普通雙異質(zhì)結(jié)（EP0599224）；一般的方形量子阱（包括單量子阱和多量子阱、EP1189289和JP11054847）；梯形量子阱（US6309459）；三角量子阱以及非對(duì)稱量子阱（GB2361354）；采用非摻雜的載流子限制層（US2002093020）；活性層與p型層之間加入緩沖層（US2001011731）；采用多量子壘（MQB）做載流子限制層（US2001030317）等等。這些專利設(shè)計(jì)的目的均是為了提高活性區(qū)的發(fā)光效率。